金属发黑工艺

发黑工艺

钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。

但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。

A3钢用碱性发黑好一些。

碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。

发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。

发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。

实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。

金属“发蓝”药液

采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。

黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。

一、碱性氧化法“发蓝”药液

1．配方：硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克

2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。 3．说明：

（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。

（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90

（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。

（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。

二、酸性氧化法“发蓝”药液

1．配方：磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克

2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。

3．说明：

（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。

（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。

4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。应注意定期分析药液磷酸的含量。

5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。

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标题: 钢铁常温发黑工艺

发信站: 蓝色星空 (2001年08月03日22:21:54 星期五), 站内信件

钢铁常温发黑工艺

尚书定

摘要钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛应用。详细介绍了钢铁常温发

黑的原理、配方、工艺过程及常见故障的排除。

关键词：钢铁发黑常温

Blackening of Iron and Steel at Room Temperature SHANG Shuding

SHANG shuding

Abstract:Processes of blackening of iron and steel at room temperature have

been extensively used for their peculiar advantages. The fundamental of blac

kening process as well as its formula, procedure and trouble－shooting cases

was described in detail.

Keywords:iron and steel, blackening, room temperature

1前言

钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛的应用。国内已有40多个厂家推

出了商品常温发黑剂，关于此方面的论文也是竞相刊发。这无疑促进了该工艺的推广应

用。但由于技术保密原因，各厂家在具体应用时，由于不了解配方，而不能加以调试，

从而造成了一定的困难。本文试图在配方方面加以介绍，使人们对该工艺有更深层次的

了解，从而更好地熟悉和应用该工艺，提高经济效益。

2钢铁常温发黑的原理

钢铁常温发黑的原理比较复杂，涉及许多氧化还原反应和原电池反应。从理论上分

析，可能有如下反应发生：

Fe+Cu2＋→Fe2＋＋Cu

3Fe+SeO32-＋6H＋→3Fe2＋＋Se2-＋3H2O

4Fe2＋＋O2＋4H＋→4Fe3＋＋2H2O

Cu2＋＋Se2-→CuSe(黑)

Fe2＋＋Se2-→FeSe(黑)

2Fe3＋＋3SeO2-3→Fe2（SeO3）2(黑)

3Cu+2SeO2-3＋6H＋→2CuSe+Cu2＋＋3H2O

由FeSe、CuSe、Fe2（SO4）3参与成膜，形成常温发黑层。

3常温发黑液的组成

①主盐无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2＋都是成膜的关键组分

，最常用的为硫酸铜。

②氧化剂在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能

成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。

③加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。

④络合剂主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸

盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。

⑤稳定剂主要是维持发黑剂pH值稳定。从而使常温发黑操作正常稳定。常选材料

有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。

⑥表面活性剂使基体表面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用