发蓝工艺
铁的发蓝处理化学式
铁的发蓝处理化学式
铁的发蓝处理是指将铁表面处理成具有发蓝色的化学方法。
常见的发蓝处理方法包括氧化发蓝、腐蚀发蓝和涂层发蓝等。
1. 氧化发蓝:铁可以通过氧化反应形成氧化铁层,从而呈现出发蓝色。
一种常用的氧化发蓝方法是使用鹼性亚硝酸钠(NaNO2)溶液和含氨溶液或蒸汽进行处理。
处理时,将待
处理的铁件浸泡在鹼性亚硝酸钠溶液中,然后经过含氨溶液或蒸汽处理,使铁表面生成一层薄的亚硝酸铁薄膜,从而呈现出发蓝色。
2. 腐蚀发蓝:利用酸性溶液对铁表面进行腐蚀处理,形成一层薄的氧化铁层,从而呈现出发蓝色。
一种常见的腐蚀发蓝方法是使用硝酸溶液进行处理。
处理时,将铁件浸泡在硝酸溶液中,由于硝酸的强腐蚀性,铁表面会被腐蚀形成氧化铁层,从而呈现出发蓝色。
3. 涂层发蓝:在铁表面涂覆一层具有发蓝颜色的特殊涂层,从而呈现出发蓝色。
这种方法多用于铁艺制品或金属工艺品的装饰处理。
涂层发蓝采用的发蓝涂料通常含有特殊的颜料和填充剂,这些颜料和填充剂能够反射和散射特定波长的光线,从而呈现出发蓝色。
需要注意的是,不同的发蓝处理方法具体操作和配方可能会略有不同,具体的化学式会根据不同的处理方法而有所变化。
非化学反应的发蓝工艺
非化学反应的发蓝工艺
非化学反应的发蓝工艺是指利用物理或生物学的方法,使物体表面出现蓝色反应。
这种工艺不需要使用化学药品,对环境无污染,安全卫生。
常用的方法有:
1. 电解发蓝:利用电解的原理在金属表面形成氧化膜,形成蓝色或黑色的氧化层。
2. 光反应发蓝:利用光照射物体表面,使物体表面产生化学反应,形成蓝色。
3. 生物反应发蓝:利用生物体内酶类物质在特定条件下的催化作用,使物体表面产生蓝色反应。
这些方法在制造装饰品、文物保护等领域有广泛应用。
发蓝工艺不仅可以美化物体表面,还可以增加其耐腐蚀性和硬度等性能。
- 1 -。
发蓝工艺简介
发蓝钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时,工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
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克编辑本段影响氧化质量的因素及工艺过程的控制.1 溶液成份.1.1 氢氧化钠的含量溶液中氢氧化钠的含量与氧化速度有关,浓度高些可加快氧化速度,膜厚度也略有增加,但决非越高越好,较适合的浓度是550~700克∕升,过高容易形成红色挂灰、疏松、多孔氧化膜。
当氢氧化钠含量超过1100克∕升时就不再形成氧化膜,甚至原先已有的膜还会被溶解。
氢氧化钠太低时,不仅氧化膜薄且易发花,防护性能亦差。
钢件表面发蓝(发黑)处理大全
钢件表面发蓝(发黑)处理1。
发蓝(发黑)原理ﻩ为了提高钢件得防锈能力,用强得氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑得四氧化三铁。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下(约550℃)氧化成得四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。
在低温下(约 3 50℃)形成得四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用得就是发蓝处理;在工业生产中,常用得就是发黑处理。
ﻩ能否把钢铁表面氧化致密、光滑得四氧化三铁,关键就是选择好强得氧化剂。
强氧化剂就是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。
发蓝时用它们得熔融液去处理钢件;发黑时用它们得水溶液去处理钢件。
常用得发黑溶液成分见表10-7。
此溶液得密度就是1、4g/cm,沸点就是130℃。
在此溶液得作用下,铁得氧化过程就是这样得:ﻩ Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体得化学反应就是:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH生产实践经验证明,要获得光亮、致密得四氧化三铁膜层,氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠得比例,要保持在1:3~3、5之间。
2。
发蓝(发黑)操作发蓝(发黑)得操作流程:ﻩ工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
(1)工件装夹要根据工件得形状、大小,设计专门得夹具或吊具。
目得就是使工件之间留有足够得间隙,工件间不能相互接触,要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化.(2)去油目得就是除去工件表面得油污。
经过机加工后(发蓝、发黑就是最后一道工序),工件表面难免不留下油污,用防锈油作工序间防锈得更就是这样。
任何油污,都会严重影响四氧化三铁得生成,所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用得除油溶液配方,见表10—8。
表10-8 常用得除油溶液配方还得延长除油时间,以除油彻底为准。
钢件发蓝工艺(转)
钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝处理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“发蓝”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>0.7 135-137 143 10-300.5-0.7 135-140 150 30-50<0.4 142-145 153-155 40-60合金钢142-145 153-155 60-90(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,吹干。
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。
发黑发蓝的处理工艺
发黑发蓝的处理工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊这发黑发蓝的处理工艺。
你说这发黑发蓝,就像是给金属穿上了一件特别的外衣。
就好比咱人要出门,总得挑身好看的衣服打扮打扮不是?金属经过这发黑发蓝处理后,那可就大不一样了,变得更耐用、更漂亮啦!这处理工艺啊,其实挺神奇的。
就好像是一个魔法师,轻轻挥动魔法棒,就能让金属发生奇妙的变化。
你想想看,原本普普通通的金属件,经过一系列的操作,就变得黑乎乎或者蓝幽幽的,多有意思呀!要做好这发黑发蓝,那可得有点讲究呢。
首先得把金属表面清理得干干净净的,不能有一点杂质,不然处理出来的效果能好吗?这就跟咱洗脸一样,得把脸洗干净了,才能抹护肤品不是?然后就是用专门的溶液去处理啦。
这溶液就像是给金属的特殊养料,让它一点点地发生变化。
你说这工艺难不难?其实也不难,只要掌握了方法,多试几次,肯定能行。
这就跟学骑自行车似的,一开始可能会摔倒,但多骑几次不就会了嘛。
而且啊,等你看到自己处理出来的漂亮成品,那成就感,哎呀,别提多棒了!咱再说说这发黑发蓝处理后的好处。
它能让金属更耐腐蚀呀,就像给金属穿上了一层铠甲,能抵御外界的侵蚀。
而且颜色也好看,有一种独特的美感。
你说要是把这些经过处理的金属制品用在咱的生活中,那得多酷呀!你看那些机械零件,经过发黑发蓝处理后,是不是感觉更可靠了?就像一个个小战士,精神抖擞地准备为我们服务呢!还有那些小饰品,发黑发蓝之后多有个性呀,戴出去肯定能吸引不少目光呢!总之啊,这发黑发蓝的处理工艺真的很有意思,也很实用。
它能让金属变得更有魅力,更能发挥它们的作用。
朋友们,不妨自己动手试试,感受一下这个神奇的过程,相信你们一定会爱上它的!这就是我对发黑发蓝处理工艺的看法,你们觉得呢?原创不易,请尊重原创,谢谢!。
发蓝工艺——精选推荐
发蓝处理发蓝是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发黑。
目录1简介2影响氧化质量的因素及工艺过程的控制1简介钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时,工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
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影响氧化质量的因素及工艺过程的控制.1 溶液成份.1.1 氢氧化钠的含量溶液中氢氧化钠的含量与氧化速度有关,浓度高些可加快氧化速度,膜厚度也略有增加,但决非越高越好,较适合的浓度是550~700克∕升,过高容易形成红色挂灰、疏松、多孔氧化膜。
发蓝处理工操作规程
发蓝处理工操作规程一、前言本操作规程是针对发蓝处理工制定的操作规范,旨在确保生产过程中的安全和质量。
发蓝处理工是生产制造业中重要的一个环节,对于产品的质量和生产效率有着至关重要的作用。
因此,我们希望通过规范的操作,使发蓝处理工引入更多的科技和技术,提高生产效率,达到更好的经济效益。
二、工作原理发蓝是一种将金属表面变成蓝色或褐色的化学处理方式。
在发蓝处理时,金属材料被暴露在烤箱中退火,然后被浸泡在含有一定浓度的硝酸钾溶液中,处理后的金属表面就能出现特定的蓝色或褐色。
三、安全注意事项1.严禁在操作区域吸烟、饮食或喝水。
2.操作前必须先检查设备和工具是否齐全并正常。
3.发蓝操作前,必须穿上相应的防护服和手套。
4.在发蓝操作过程中,必须配备酸雾罩,保护操作人员的眼睛、口鼻和其他呼吸器官。
四、操作步骤1.根据生产计划将要处理的工件准备好并检查其表面是否清洁。
2.将工件放置于一次烤箱中,烤箱温度控制在700℃-800℃之间,保持30分钟至40分钟后取出。
3.将处理后的工件放置于装有发蓝液的容器中,浸泡10分钟至15分钟。
4.取出处理好的工件,并冲洗干净。
5.喷涂保护油。
五、处理过程中常见问题及解决方法1. 工件表面发黄,没有发蓝解决方法:发黄的工件表面可能是由于处理液中氧化钾浓度不足导致。
可以调整处理液的浓度或使用新的处理液。
2. 工件表面不均匀解决方法:原因可能是在烤箱中的温度过高或过低,或浸泡时间过短或过长。
可以通过调整烤箱的温度和浸泡时间来解决。
3. 发蓝后的工件表面容易脱色解决方法:可能是因为浸泡时间过长或使用的处理液过浓。
可以缩短浸泡时间或减少处理液的浓度。
六、操作规范1.严格按照操作流程进行操作,不得擅自调整工艺参数。
2.发蓝处理过程必须在开启酸雾罩的情况下进行。
3.冲洗发蓝后的工件时,不得直接用水冲洗,应先用纸巾擦干发蓝液,然后再用水冲洗干净。
七、总结发蓝处理工是一项技术活儿,需要掌握一定的技能和经验。
发蓝工艺
发蓝工艺一.发蓝前零件表面的预处理发蓝件表面必须光洁,不得有油脂、金属氧化物或其它污物,以免在发蓝中生成不均匀、不连续的氧化膜,甚至不生成氧化膜。
因此,发蓝零件表面必须彻底清理,清理包括机械清理、除油和酸洗。
(1)机械清理:零件表面锈迹多时,可用细砂纸仔细擦拭,直至表面光洁。
(2)除油:把工件放入除油液(?)中20min左右,然后拿出用流动清水冲洗,以除净残碱液。
(3)酸洗除锈:零件放入15~30%的HCl溶液里(含0.5~1%的甲醛缓蚀剂),浸泡5~10 min,取出在流动清水中洗净残酸。
3.氧化发蓝处理把预处理好的零件立即放进发蓝液里,之后会发现反应缓慢发生。
零件表面就形成了黑色的氧化膜。
为了增加膜的厚度,在氧化过程中要经常活动零件,以使氧化膜均匀。
如果?min后,工件仍不变色或颜色呈不连续状,说明油污未除净,需拿出重新预处理,或调整发蓝液成分。
4.发蓝后的处理(1)冲洗。
工件从发蓝液中拿出后,应立即在流动清水里冲洗,把残留的碱性发蓝液冲净。
是否冲净可用0.1%酚酞酒精溶液的滤纸贴在工件表面上观察,如不显红色,说明残液已经冲净;若出现红色,需重新冲洗,必要时需用热水冲洗。
(2)皂化或钝化。
把冲净的工件放在浓度为20~30%的?液里进行皂化处理,提高氧化膜的抗蚀性。
皂化温度控制在80~90℃,时间2~4 min;或者用浓度为3~5%的?溶液进行钝化处理,温度在?℃,时间约?min。
工件皂化或钝化处理后,需立即在沸水中清洗并去掉残液,然后晾干或烘干。
(3)浸油。
为了提高膜的抗蚀力,填充孔隙,增强美观度,干燥后的工件应再浸入热油中以形成一层薄油膜。
为了提高浸油效果,通常在油中加入5%的凡士林。
浸油温度以油沸为好,时间3~5 min。
上述整个过程归纳于表1。
5.氧化膜的质量检查质量检查包括:氧化膜的外观色泽、致密性、抗蚀性和耐磨性,以及清洗质量和工件尺寸。
氧化膜的色泽根据工件材料成分不同,可以是深蓝色、蓝黑色,若是铸铁工件和高合金工件可呈现棕黑色。
钢件表面发蓝(发黑)处理大全
钢件表面发蓝(发黑)处理1.发蓝(发黑)原理为了提高钢件的防锈能力,用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。
在低温下(约 3 50℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁,关键是选择好强的氧化剂。
强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。
发蓝时用它们的熔融液去处理钢件;发黑时用它们的水溶液去处理钢件。
常用的发黑溶液成分见表10-7。
Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体的化学反应是:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH生产实践经验证明,要获得光亮、致密的四氧化三铁膜层,氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠的比例,要保持在1:3~3.5之间。
2.发蓝(发黑)操作发蓝(发黑)的操作流程:工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
(1)工件装夹要根据工件的形状、大小,设计专门的夹具或吊具。
目的是使工件之间留有足够的间隙,工件间不能相互接触,要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化。
(2)去油目的是除去工件表面的油污。
经过机加工后(发蓝、发黑是最后一道工序),工件表面难免不留下油污,用防锈油作工序间防锈的更是这样。
任何油污,都会严重影响四氧化三铁的生成,所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用的除油溶液配方,见表10-8。
将除油溶液加热至80~90℃,然后将工件浸入,浸入时间为30min左右,若油污较多,还得延长除油时间,以除油彻底为准。
(3)酸洗酸洗的目的是除去工件表面的锈迹。
干货--发蓝处理工艺、检验
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1.发蓝处理原理
将待发蓝处理工件置于145℃±5℃的氢氧化钠(NaOH)和亚硝酸钠(NaNo2)氧化剂溶液中加热、氧化,使金属表面生成一层带有磁性的四氧化三铁(Fe3O4)薄膜,厚度一般为0.6~0.8μm,呈黑色或蓝黑色。
(10)水清洗:将工件表面皂液用清水冲洗干净,沸水加热。
(11)Байду номын сангаас干:利用自身热量离水自干。
(12)浸热机油:将自干没有水滴的工件浸入80℃(用玻璃温度计测量)的10号机油中1~3min。
(13)空油:将浸油的工件离油槽后,将工件表面及孔洞内油滴空净。
(14)质检:
①外观检验:将工件放在日光灯光源下,离肉眼300mm,观察其表面,若颜色均匀一致,无明显花斑与锈迹存在,则良好,颜色为黑色或兰黑色。
②氧化膜疏松测定:去油后的工件上,滴上数滴3%中性硫酸铜,30s内不显示铜色为合格。
(15)入库:根据质检要求检验合格后入库,否则按原工艺程序返工。
5.安全事项
(1)操作前必须穿戴好防护用品,防止酸、碱溅到皮肤上。若不小心将酸、碱溅到皮肤上,应立即用凉水冲洗。
(2)加水调整氧化槽温度时,冷水应沿槽壁处缓慢加入,取入工件应慢放、慢提,防止溶液溅出伤人。
2.发蓝处理目的
(1)对工件表面起防锈作用.
(2)增加工件表面的美观及光泽作用。
(3)降低淬火过程中的应力作用。
3.发蓝工艺流程
装架→沸碱水溶液去油→水清洗→盐酸溶液去锈→水清洗→沸水加热→氧化→水清洗→皂化→水清洗→自干→浸热机油→空油→质检→入库。
镀锌工艺-发蓝(氧化)
热镀锌板就是热轧镀锌板,冷镀锌板就是冷轧镀锌板.从材料上来说,两种镀锌板的组成都基本类似.区别在于冷镀锌板要比热镀锌板的更薄,表面质量更好,工艺更复杂一些.价格也就更高一些了.从工艺上来说,钢材由铸坯送热轧轧制,轧成一定厚度的板材,如厚度10mm左右,如果用户对板材的表面,厚度,机械强度没有更高要求的话,就可进行成品处理,如镀锌之类,直接出售,就是热板.如果对板才有更高的要求,那么热轧后的板才送冷轧线进行再次加工,经酸洗,退火,再次轧制等工序,得到更薄,表面光洁,机械性能更好的冷轧板材.不知以上回答能否有效?发蓝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。
(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。
(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,吹干。
钢铁零件的表面进行发蓝处理,就能大大增强抗蚀能力,延长使用寿命。
像武器、弹簧、钢丝等常用此法。
基本原理是铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中,一定温度下经一定时间后,反应生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4),亚铁酸钠与铁酸钠又相互作用生成四氧化三铁氧化膜。
发蓝的方法2
金属发蓝的方法配制发蓝溶液先把30克氢氧化钠溶于30毫升水的烧杯中,再慢慢地加入9克亚硝酸钠和5克硝酸钠,使之溶解,再加水到50毫升。
然后再入一些纯净的铁粉,并加热至沸,这时温度约可达到138~150℃。
2.钢铁制品表面的预处理把几枚缝衣针(或铁钉、铁片)表面上的油污、锈斑处理干净。
一般用10%的碱液在80℃浸10分钟取出,用清水洗涤即可除油,然后再用盐酸除锈。
3.发蓝把缝衣针(或铁钉、铁片)浸入煮沸的发蓝液中约半小时取出后,在表面上即有一层蓝黑色的氧化膜。
4.后处理把经过发蓝处理的缝衣针(或铁钉、铁片),浸入冷水中漂洗,再浸入热水中漂洗,以洗去表面沾有的发蓝液。
取出后,浸入3~5%的热肥皂水中(80~90℃)5分钟左右,然后再用冷水和热水分别冲洗一次,最后浸在105~110℃的锭子油处理5~10分钟,取出后放置10分钟,使沾着的油液流净后再擦干表面即可。
经这样处理的钢铁制品表面呈蓝黑色而且均匀致密。
注意事项:1.在发蓝处理前,钢铁制品的表面一定要洗净。
2.如要检验发蓝是否有防护作用,可把经发蓝处理过的制品浸入2%硫酸铜溶液中,在室温下浸半分钟后取出,观察表面是否有红色的铜析出,如没有铜析出,则发蓝有效1、所谓的烤蓝,根本不是热处理“烤”出来的,而就是这样的化学处理过程,包括兵工厂的烤蓝也是这样,所以这应该就是正规的烤蓝工艺了。
2、因为这是一个氧化的过程,所以这个配方对加入高铬的不锈钢作用不大,因为加入铬的目的本来就是防止氧化。
所以兵工厂的很多枪支也都有两种版本:烤蓝的和不锈钢的。
如果大家注意的话,可以看到不少精美的手枪或者礼仪兵用的枪都是明晃晃的不锈钢制品,那就不必做烤蓝处理了。
3、据说不锈钢也可以做烤蓝处理,但需要另外的配方,反应原理跟这个不一样,或许不是氧化,而只是生成一个色层而已。
钢铁制件表面发蓝工艺及维护的研究
第19卷第4期Vol 119No 14 三明高等专科学校学报J OU RNAL OF SANM IN G COLL EGE 2002年12月Dec 12002[收稿日期]2002202223[作者简介]张运徽(1943-),男,福建宁化人,三明高等专科学校化学与生物工程系高级工程师。
钢铁制件表面发蓝工艺及维护的研究张运徽(三明高等专科学校化学与生物工程系,福建三明 365004)[摘要]探讨了钢铁制件表面发蓝的机理,对工艺进行了改进,分析了工艺规程中各成分的作用以及发蓝工艺维护措施,对钢铁制件表面处理有一定实践意义。
[关键词]钢铁制件;氧化膜;发蓝工艺;工艺机理;工艺维护[中图分类号]TG 15 [文献标识码]A [文章编号]1671-1343(2002)04-0026-041 前言钢铁制件表面的锈蚀物Fe 2O 3.XH 2O 是一种松脆多孔的物质,不能保护内层金属铁不受锈蚀。
用化学或电化学处理,方能在钢铁制件表面生成一层致密完整并具有一定机械强度的氧化膜的过程称为钢铁的着色。
经过着色处理的钢铁制品表面形成一定厚度的氧化膜,呈现一种特殊的氧化色———蓝黑色,通常称为钢铁制件的“发蓝”或“发黑”。
钢铁制件氧化处理的方法很多,有碱性氧化法、无碱氧化法、高温气体氧化法和电解氧化法等。
本工艺采用的是碱性氧化法,氧化后形成的表面氧化膜呈蓝黑色,经油封后,色泽美观、无氢、有弹性、膜层薄、不影响精度、对消除热处理后生产应力有一定作用。
钢铁制件的发蓝常用于机械、精密仪器、仪表、武器、日用品等的防护装饰,特别适用于不允许电镀或涂漆的零件以及在油中工作的精密机械零件的防护,为了保证氧化膜质量,研究发蓝工艺各成分的作用,对工艺进行改进,加强工艺条件管理以及工艺维护是非常重要的。
2 发蓝机理碱性氧化法是把钢铁制件置于含有氢氧化钠,硝酸盐或亚硝酸盐的溶液中,在一定温度下进行表面处理。
当溶液温度接近沸点时,钢铁与氧化性的浓碱相互作用,发生如下反应:(1)钢铁开始溶解,生成亚铁酸钠和铁酸钠:Fe +[O ]+2NaOH =Na 2FeO 2+H 2O (1)2Fe +3[O ]+2NaOH =Na 2Fe 2O 4+H 2O(2)(2)亚铁酸钠和铁酸钠再相互作用,生成磁性氧化铁:Na 2FeO 2+Na 2Fe 2O 4+2H 2O =Fe 3O 4+4NaOH(3)(3)部分铁酸钠同时发生水解,生成三氧化铁的水化物(褐色沉淀物):Na 2Fe 2O 4+(m +1)H 2O =Fe 2O 3.mH 2O +2NaOH (4)Fe 2O 3.mH 2O =Fe 2O 3(m -n )H 2O +nH 2O(5)氧化膜的外观和防护性能随氧化膜厚度而变化,但无论膜厚或膜薄,膜的主要成分都是磁性氧化铁(Fe 3O 4),氧化铁作为沉淀渣沉降到糟底。
什么是发蓝
什么是发蓝?“发蓝”实际上是钢制件的发黑处理,人们通常称之为“发蓝”。
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。
钢铁热碱发蓝工艺
简介:发蓝工艺是一种材料保护技术,其实质是使钢铁表面通过化学反应,生成一种均匀致密、有一定厚度、附着力强、耐蚀性能好的蓝黑色氧化膜,起到美化和保护工件的作用,广泛用于机械零部件和钢带的表面处理实质:用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化发蓝处理/发黑处理在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。
在低温下(约350℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。
主要工艺:热碱发蓝、常温发蓝、石墨流态床发蓝、电阻加热发蓝、铅浴加热发蓝、电磁感应加热发蓝、含氧蒸汽发蓝上述工艺的介绍:热碱发蓝:钢铁在一定浓度的氢氧化钠和亚硝酸钠混合溶液中,通过反应形成氧化膜。
膜的厚度和致密性与氧化时氢氧化钠和亚硝酸钠的浓度、温度及处理时间有关。
其一般工艺流程如下:碱洗除油一流水冲洗一酸洗除锈一流水冲洗一发蓝—流水冲洗一皂化一晾干一浸油。
就热碱发蓝而言,其工艺十分古老且成熟。
现在的研究重点一方面是通过降低碱或亚硝酸盐的浓度,从而达到节约能源、保护设备、减少污染的目的;另一方面是采用二次发蓝工艺来克服发蓝膜产生的某些缺陷常温发蓝常温发蓝过程比较复杂,一般认为在钢铁表面发生氧化还原一沉积反应,叉称溶解一沉积过程。
在酸性条件下,钢铁基体与亚硒酸和铜盐发生氧化还原反应,而钢铁表面的Fe、Cu、与Se发生沉积反应,生成黑色膜。
其一般工艺流程如下:碱洗—除油一溢流漂洗一酸洗除锈一溢流漂洗一发蓝一溢流漂洗一皂化封闭一晾干一上油。
常温发蓝对预处理的要求比较严格,另外常温发蓝液的配方相对比较复杂。
常温发蓝工艺是从20世纪8O年代发展起来的表面处理工艺,从长远看,因其具有成本低、高效、节能、污染小等优点,必将逐渐取代热碱发蓝。
目前的研究热点主要集中在如下几个方面:一一是发蓝机理的研究二是开发新型低毒或无毒的发蓝液。
发黑处理工艺
发黑处理工艺发黑(也叫发蓝)处理时,把工件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化,表面就生成一层厚约0.6~0.8微米的磁性四氧化三铁薄膜。
其组织致密,具有一定的强韧度。
常规碱性发蓝工艺常规碱性发蓝工艺的操作工序为:脱脂→酸洗→发蓝→皂化→浸油。
(1)脱脂工件必须除掉粘附的油迹,为酸洗作好准备,脱脂工序在脱脂槽中进行。
脱脂溶液可以执行配制也可采用其他化学清洗剂、脱脂溶剂进行脱脂。
脱脂时,工件在脱脂槽中煮洗20~30min,油迹除净后,在流动清水中冲洗,去掉工件上的脱脂溶液。
(2)酸洗酸洗的目的为去掉工件上的锈迹、氧化皮和活化工件表面。
将工件在20~30%盐酸中酸洗30s以上,氧化皮厚的工件,应酸洗至洁净,但工件不得被腐蚀,精密零件尤应控制酸洗时间。
工件酸洗后,先经清水冲洗,再用3%碳酸钠溶液中和残酸。
经酸洗的工件表面为银灰色,不应残留黑斑、锈迹。
(3)发蓝发蓝水溶液的配比为:①氢氧化钠(NaOH)800~900g/L,亚硝酸钠(NaNO2)800~900g/L,沸腾温度为140~145℃,常用于一般工件的发蓝。
②氢氧化钠(NaOH)700g/L,亚硝酸钠(NaNO2)65g /L,磷酸三钠(Na3PO4)50g沸腾温度为145~150℃,应用范围广,效果较好。
发蓝时间一般为30~60min,也可采用经过试验能保证质量的其他方法。
工件发蓝后,先在热水中洗去碱液,再在流动清水中洗净碱液。
(4)皂化皂化是使工件发蓝生成的氧化铁膜的微孔内的铁转化成硬脂酸铁(能浸润油而不被水浸润),呈钝化状态,从而提高抗蚀能力。
皂化液为2~3%肥皂水溶液,在沸腾状态下使用,时间为5min,皂化后的工件应不挂水珠。
(5)浸油将皂化后的工件浸入105~115℃热油中停留1~3min,蒸发去水分形成油膜,时工件增加光泽、美观和提高抗蚀能力。
上面叙述的工艺是传统的常规发蓝工艺,工艺流程相对复杂一些,先后须经脱脂、清洗、除锈、清洗、氧化、清洗、皂化、上油等工序,能耗较大,现在行业内发蓝工艺发展很快,可选用的工艺也很多,例如BHF钢铁低温高效快速发黑工艺、无污染的发蓝工艺、钢铁常温发黑工艺、JH-160、JH-350型钢铁发黑工艺、还有蒸汽处理表面发蓝工艺等,在此我就不一一例举了,可根据产品工件的实际需要进行选用。
钢铁高温发蓝
钢铁高温发蓝发蓝是将钢在空气中加热或直接浸于浓氧化性溶液中﹐使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术﹐也称发黑。
钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行﹐也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行﹐更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分﹑反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁﹐厚度为0. 5~1.5微米﹐颜色与材料成分和工艺条件有关﹐有灰黑﹑深黑﹑亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差﹐但经涂油涂蜡或涂清漆后﹐抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时﹐工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用于精密仪器﹑光学仪器﹑工具﹑硬度块等。
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。
钢铁发蓝工艺研究
流水 冲洗 一皂化 一 晾干 一浸油[ 。除 油采用 一定 3 ]
浓 度 的稀碱液 在 9 ~ 1 0℃ 洗去零 件表 面 的保 护油 O 0 脂, 使零 件表 面均匀 润水 、 水珠 。除油 的时 间与温 无
度 和搅拌 情 况 有关 [ 。 除锈 一 般 采 用 1 ~ 1 的 3 ] O 5 HC , 室温 下进行 , 除去 零 件 表面 的锈 层 , 洗 1在 以 酸 时 间应严格 控制 , 以零 件 表 面 刚 呈均 匀 的银 灰 色 为 准, 酸洗后 的零 件 必 须 立 即用 清水 洗 干 净 。发 蓝 ]
的表 面处理 , 工 艺 又 称 发 黑[ 。根 据其 原 理 和 工 该 1 ] 艺 流程 的不 同 , 般 分 为 热 碱 发蓝 、 温发 蓝 、 墨 一 常 石
好 。低 于 3 1成膜 速度慢 , 于 3 5 1则膜 薄 色浅 , : 高 .:
且 碱雾 较大 , 作 环 境 恶 劣 ] 操 。发 蓝 温度 一 般 控 制 在 1 0℃左 右 。温度 过低 , F 。 的形 核 率 和增 4 则 e0 长 速度 低 , 氧化膜 难 以形 成 ; 度 过高 , 温 氧化 膜 容 易
积反应 , 成黑 色膜 [ 。其一 般工 艺 流程 如下 : 洗 生 5 ] 碱 除油 一溢 流漂 洗 一酸洗除 锈 一溢 流 漂洗 一发 蓝 一溢 流 漂洗 一皂 化封 闭 一晾干 一上油 [ 。常温 发蓝 对 预 6 ] 处 理 的要求 比较 严 格 , 不仅 发 蓝 工 件 表 面应 清 洁 无 污, 而且 要 有较高 的化学 活性 , 是 获得 光亮 、 这 均匀 、 耐 久外 观成 膜 的关 键 [ 。此 外 , 温 发 蓝 液 的 配 方 g ] 常
被 溶 解 [ 。 发 蓝 时 间 随 钢 种 而 异 [ , 生 成 一 定 厚 4 ] 4 以 ]
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发蓝工艺一.发蓝前零件表面的预处理发蓝件表面必须光洁,不得有油脂、金属氧化物或其它污物,以免在发蓝中生成不均匀、不连续的氧化膜,甚至不生成氧化膜。
因此,发蓝零件表面必须彻底清理,清理包括机械清理、除油和酸洗。
(1)机械清理:零件表面锈迹多时,可用细砂纸仔细擦拭,直至表面光洁。
(2)除油:把工件放入除油液(?)中20min左右,然后拿出用流动清水冲洗,以除净残碱液。
(3)酸洗除锈:零件放入15~30%的HCl溶液里(含0.5~1%的甲醛缓蚀剂),浸泡5~10 min,取出在流动清水中洗净残酸。
3.氧化发蓝处理把预处理好的零件立即放进发蓝液里,之后会发现反应缓慢发生。
零件表面就形成了黑色的氧化膜。
为了增加膜的厚度,在氧化过程中要经常活动零件,以使氧化膜均匀。
如果?min后,工件仍不变色或颜色呈不连续状,说明油污未除净,需拿出重新预处理,或调整发蓝液成分。
4.发蓝后的处理(1)冲洗。
工件从发蓝液中拿出后,应立即在流动清水里冲洗,把残留的碱性发蓝液冲净。
是否冲净可用0.1%酚酞酒精溶液的滤纸贴在工件表面上观察,如不显红色,说明残液已经冲净;若出现红色,需重新冲洗,必要时需用热水冲洗。
(2)皂化或钝化。
把冲净的工件放在浓度为20~30%的?液里进行皂化处理,提高氧化膜的抗蚀性。
皂化温度控制在80~90℃,时间2~4 min;或者用浓度为3~5%的?溶液进行钝化处理,温度在?℃,时间约?min。
工件皂化或钝化处理后,需立即在沸水中清洗并去掉残液,然后晾干或烘干。
(3)浸油。
为了提高膜的抗蚀力,填充孔隙,增强美观度,干燥后的工件应再浸入热油中以形成一层薄油膜。
为了提高浸油效果,通常在油中加入5%的凡士林。
浸油温度以油沸为好,时间3~5 min。
上述整个过程归纳于表1。
5.氧化膜的质量检查质量检查包括:氧化膜的外观色泽、致密性、抗蚀性和耐磨性,以及清洗质量和工件尺寸。
氧化膜的色泽根据工件材料成分不同,可以是深蓝色、蓝黑色,若是铸铁工件和高合金工件可呈现棕黑色。
氧化膜致密性检查,是把未浸油的工件浸入3%的中性CuSO4溶液中1 min,以工件表面上不出现铜色斑点为合格(工件棱边除外)。
氧化膜抗蚀性检查,是把未皂化浸油的工件浸入约0.2%H2SO4溶液中2 min后,用水清洗,零件表面以保持氧化色不变为合格。
钢铁零件的表面处理一般有————碱性氧化法和酸性氧化法两种。
碱性氧化法也称为“发蓝”。
目的是使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,酸性氧化法也称为“磷化处理”,其具有比发蓝更好的抗磨损性与抗腐蚀性。
钢铁制品表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其主要成分是四氧化三铁。
呈黑蓝色或深黑色。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1.配方(化工店都有卖):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.流程:(1)金属表面一定要洗净和干燥、除油以后,才能进行“发篮”处理。
建议使用洗衣粉水刷洗,再浸泡1:100的稀盐酸1-5分钟除油除杂质。
(2)把要处理的零件置入铁桶中与溶液一起“煮”约1小时即可。
(3)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。
最后表面涂敷机油进行封闭保护即可。
二、酸性氧化法“磷化处理”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.制法与流程同碱性发蓝相发黑处理工艺发明主要是涉及一种常温发黑处理工艺,主要由以下工艺步骤完成:1)清洗;2)脱脂:工件必须完全浸入脱脂液中;脱脂液浓度ph值12-14,处理时间10-30min,每过3-5分钟上下抖动几次,药液浓度低于ph12时补充脱脂粉;3)水洗;4)酸洗:酸洗液浓度ph值2-4,处理时间5-10min;5)水洗;6)发黑:池液浓度ph值2.5-3.5,处理时间10-12min;7)水洗;8)吹干;9)上油。
本发明有益的效果是:1.发黑安全不用电,用碱性高温发黑需100%用电。
2.提高工效:共需1-2分钟。
3.发黑成本低,设备简单,操作方便;对发黑时间作了严格的控制。
4.工艺适应性强:金属材料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)>0.7 135-137(开始)143(终止)10-300.5-0.7 135-140 150 30-50<0.4 142-145 153- 155 40-60合金钢142-145 153-155 60-90(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,吹干。
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。
再论钢铁常温发黑工艺应用 1 前言钢铁常温发黑具有节能、高效、设备简单、操作方便和基本无环境污染等特点。
从小件到面积较大、形状复杂、不同钢种的工件均可应用。
但由于前处理难,各类发黑剂都存在不同弊病,该项技术推广很不平衡。
笔者结合多年生产实践,谈谈生产应用中的工艺控制和改进措施,供同行参考。
2 工艺控制和改进措施 2.1 工艺流程一般为化学除油→热水洗→清水洗→强腐蚀→二次清水洗→化学除油→热水洗→清水洗→弱腐蚀→二次清水洗→常温发黑→二次清水洗→浸脱水油→送验。
2.2 前处理钢铁常温发黑前处理主要是除油和除锈,一般采用化学除油、盐酸腐蚀,也有应用湿法喷砂的[1]。
具体工艺笔者以前做过详细介绍[2]。
常温发黑液呈酸性,发黑前工件表面要求全润水,才能有效地保证黑膜的牢固度,否则再好的发黑剂也不能出合格产品。
多年实践证明,无论是单独用除油剂,还是低浓度三大碱添加除油剂的除油槽,都要在50℃左右加热,以加快除油速度。
操作时如果采用短时间(3~5min)除油、除锈交叉作业,工效明显提高。
2.3 常温发黑钢铁常温发黑剂自80年代中期国内开发以来,市场商品逐渐增多。
生产应用效果大体都是膜的结合力不如高温发黑的,溶液稳定差等[3]。
HH902钢铁常温发黑剂在这两方面有较大突破。
笔者所在厂几年生产实践证实,膜的牢固度无需等待24h的后效,就能获得结合力良好的黑色膜层,完全可同高温发黑媲美。
溶液稳定性方面,工作液产生白色沉淀少,也不易影响膜层质量,不需经常调整;母液存放两年以上无沉淀,效果不变。
ZT发黑剂将丙烯酸类涂料添加在发黑剂内,两工序合二为一,简化生产。
膜的结合力、耐蚀性良好,只是黑膜黑度偏淡蓝颜色。
溶液维护与调整常温发黑时,钢铁表面活化产生Fe2+,过量Fe2+与Se2-反应生成白色沉淀;在氧化剂存在的条件下,Fe2+氧化为Fe3+反应也生成沉淀,均无谓消耗溶液内Se2-,缩短使用寿命,生产中应采取如下措施:(1)生产线设计发黑槽前两只清水槽要用硬塑板或钢板槽内衬软塑料板制作,以防铁槽生锈污染清水,在生产中将Fe2+带入发黑槽。
(2)发黑用器皿小批量生产用塑料篮,批量生产用钛篮、钛框、钛滚桶等,杜绝发黑时产生Fe2+和消耗发黑剂。
钛器皿虽一次性投入资金较多,但耐酸碱,又与发黑剂不起反应,使用寿命10年以上,综合计算还显著降低生产成本。
(3)发黑槽加盖停工时将溶液用塑料盖盖严,防止空气中氧气入内,减慢Fe3+生成速度而减少沉淀物的形成。
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。
比较简单的办法是,先将溶液自然沉淀过滤,补加母液使工作液恢复到pH2.4范围即可继续发黑。
如果不是批量生产,发黑液配制以每批零件量计算,一次性发黑药液用完为原则,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自我消耗。
2.4 后处理(1)常规技术要求改用脱水油封闭。
(2)膜层耐蚀性要求较高,可加钝化处理,再浸脱水油。
(3)耐蚀性、耐磨性要求都高于常规发黑膜层标准,发黑后浸丙烯酸酯乳液固化剂,略自然干燥后浸脱水油。
(4)膜层要求耐温400℃的不油封,可浸强力封闭剂,表面光亮度好、硬度高。
生产中为了降低生产成本,可根据发黑件的表面技术要求,尽量采用简单的后处理工艺。
2.5 生产中注意要点(1)前处理必须达到工件全润水,不允许有残留油污、锈点和氧化皮等。
(2)发黑前用清水洗时,要严格清洗掉工件内外盐酸液,否则易产生沉淀。
(3)新配槽液常温发黑时间控制为2~3min,老槽液可延长至5~10min。
一般视工件黑灰色出槽为佳(随时间延长转为黑色),出槽时黑色,膜层较疏松,结合力不理想。
(4)有机膜的封闭应选用水溶性丙烯酸酯乳液,发黑后清洗干净可直接浸涂,工艺较简单。
溶液配制按说明,乳液与水一定要搅拌均匀,调整至工件膜层无流痕,方可投入生产。