粉末冶金件发黑工艺的选择

粉末冶金件发黑工艺的选择（一）

湖南常德纺织机械厂（415004）张文辉

----摘自长沙军工民用产品科技有限公司《论文集》

摘要根据粉末冶金件的特点，选择适合的常温发黑工艺，达到了表面发黑的质量标准，使粉末冶金技术又上新台阶。

关键词粉末冶金件发黑常温

1.引言

随着近几年粉末冶金技术的发展，对零件表面也提出了新的要求，部分需进行发黑处理。由于粉末冶金件是由金属粉压制而成，整体布满微观孔隙。高温高浓度碱性发黑，孔隙内碱液不易清洗干净，零件发黑以后才会慢慢渗出而长白毛，达不到质量标准。我们选择常温发黑工艺，成功地解决上述问题，满足了粉末冶金件表面技术要求。现简述如下，供同行参考。

2.发黑工艺选择

2.1 前处理

2.1.1 烘烤

粉末冶金件含油率为10~25%，在成型及油封时，孔隙内含有油污、杂质等。比较彻底去除办法是将零件置于200~250℃恒温烘箱中烘烤30min以上，待油烟散尽，孔隙中残留物碳化、固化；对零件表面微观孔隙起了堵塞物碳化、固化；对零件表面微观孔隙起了堵塞、封闭作用，有利于发黑各道工序的进行。

2.1.2 化学除油

（1）中温高效化学除油

（2）中温除油剂除油

2.1.3酸洗及弱浸蚀

粉末冶金件成型后，一般工序间采用了油封及防锈处理，基本无锈蚀。生产中不需强腐蚀，酸液过强会使表面粗糙，孔隙扩大，酸液易渗透，后患无穷。

（1）酸洗

（2）弱浸蚀

2.2 常温发黑

常温发黑自80年代中期国内开发以来，市场商品逐渐增多，生产应用效果差异主要是膜层结合力。HH902常温发黑剂在这方面有独到之处，无需等待24h的后效，就能获得结合力很好的黑色膜层，完全可同高温发黑媲美。因此，选择HH902钢铁常温发黑剂（长沙军工民用产品研究所）用于粉末冶金件的发黑。

2.2.1工艺配方及工作条件

HH902发黑剂1份（体积比）

H2O 4份（体积比）

PH 2-2.5

温度室温

时间2-10min

2.2.2溶液维护与调整

（1）常温发黑时，钢铁表面活化产生Fe2+。过量Fe2+与Se2-反应生成灰色沉淀；在氧化剂存在条件下，Fe2+氧化成Fe3+，反应生成沉淀。二种沉淀物产生影响膜的结合力，因此要及时清除沉淀；有条件厂家配备循环过滤机，溶液可保持清澈。

（2）如果不批量生产，发黑液配制以每批零件量计算，一次性发黑药液用光为原则，这样

不但保证黑膜均匀、结合力好；还能避免由于溶液存放时的自我消耗，降低生产成本等。（3）定期用精密试纸检查溶液PH值，高于2.6以上就要加以调整。比较简单的办法，先将溶液自然沉淀过滤去除，补加原液使工作液恢复到PH值2-2.5即可继续发黑。

2.3 后处理

2.3.1 热水烫干

水温应保持80℃以上，使粉末冶金件浸热达到出槽能迅速脱水干燥（浸热水时间视零件薄短厚长），以保证孔隙内基本无水及各种残留物。

2.3.2 浸脱水防锈油

使油相浸润零件，排除表面膜层及孔隙深处剩余水分，保证多孔的粉末冶金件绝对无水，同时封闭防锈，浸泡时间2-5min。

2.3.3 油封

由于粉末冶金件整体充满孔隙，浸的脱水油往往很快吸收，零件表面较干燥无光。补浸一般机油封闭，可保持表面光亮黑色膜层。

3.工艺流程

烘烤→热水洗→清水洗→化学除油→热水洗→清水洗→酸腐蚀→二次清水洗→化学除油→热水洗→清水洗→弱浸蚀→二次清水洗→发黑→清水洗→热水烫干→浸脱水油→油封→送验。