經常跟發(fā)黑處理打交道的人都知道一種影響發(fā)黑處理效果的現象,即沉淀和后沉淀現象,沉淀現象就是在發(fā)黑過程當中有沉淀產生,從而會影響發(fā)黑效果。磷化處理之所以會出現沉淀現象,主要是因為在鋼鐵發(fā)黑時,鋼鐵基體就會被發(fā)黑液氧化產生Fe2+,Fe2+那么會被進一步氧化為Fe3+,Fe3+與亞硒酸根離子反響生成 Fe2(SeO3)3沉淀。Fe2(SeO3)3不僅影響了發(fā)黑液的使用功能,還消耗了大量的有效成分。傳統(tǒng)的發(fā)黑方法是堿性氧化發(fā)黑。承接堿性氧化發(fā)黑通常是采用高溫和亞硝酸鹽作為氧化劑,使鋼鐵零部件在特別濃的堿性氧化液中進行加熱氧化,使零件表面形成一層藍色至黑色的Fe3O4保護性氧化薄膜。這種高溫氧化劑因工件在發(fā)黑時受熱不均及溫度過高,使溶液含量變化較快,經常造成發(fā)黑膜不均等現象。所以人們渴望尋求常溫發(fā)黑工藝,達到節(jié)省能源、降低成本、操作簡便、發(fā)黑膜均勻等目的。常溫發(fā)黑劑劑調整劑有效的解決了上述問題,達到所要求的目的。
鋼鐵發(fā)黑劑所形成的維護膜,不受鋼鐵零件中的合金元素的影響,適應性好,可以處置鑄鐵、彈簧鋼及各種合金鋼對滲碳、碳氮共滲淬火,高頻局部淬火等的熱處理工藝后的回火發(fā)黑皆可應用,因而具有較廣的使用性,目前已成功的應用于 50CrV 60Si2Mn 65Mn 35CrMo 70# 鋼絲、 12Cr 20CrNiMn 等材質。磷化處理發(fā)黑時間可根據實際情況進行適當調整。例如:隨著發(fā)黑量的增多,發(fā)黑劑有效成分不斷消耗,發(fā)黑速度逐漸變慢,需適當延長發(fā)黑時間。還有就是,磷化處理冬季發(fā)黑時間應長一些,夏季發(fā)黑時間應短一些。
常溫發(fā)黑工藝,對于低碳鋼的效果不太好,磷化處理在550℃高溫下形成的四氧化三鐵呈現出天藍色,所以稱為發(fā)藍處理,在350度低溫下形成的四氧化三鐵出暗黑色,所以稱為發(fā)黑處理。發(fā)藍處理一般用于兵器的制造,承接發(fā)黑處理一般是在機械零件中使用。在工業(yè)加工中,鋼鐵表面容易出現氧化、腐蝕現象,嚴重降低產品的品質。在鋼鐵表面處理過程中,防銹處理是必不可少的工藝。鋼鐵發(fā)黑處理工藝是目前比較常見的鋼鐵防銹處理工藝,其原理是通過化學反應在鋼鐵表面生成一層氧化膜,隔絕空氣中的腐蝕物質,達到一段時間內防銹的目的。
承接發(fā)黑液中其它組成物也有提高沸點的作用,但都不如NaOH強烈,所以生產上多用調整NaOH濃度來調整發(fā)黑液工作溫度。也就是說使用其相應濃度下的沸點。工作溫度越高,成膜速度也越快,終獲得氧化膜的厚度也越厚。但厚膜容易疏松,易被擦掉,也就是說不牢固。因此,氧化溫度要適宜,一般不超過145℃。槽液溫度過高,也易使鐵酸鹽加速水解而在工件上形成含水氧化鐵的紅色掛灰,以致膜層質量低劣。發(fā)黑是化學表面處理的一種常用手段,磷化處理原理是使金屬表面產生一層氧化膜,以隔絕空氣,達到防銹目的。外屬觀要求不高時可以采用發(fā)黑處理,鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍的。發(fā)黑處理常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現較晚的常溫發(fā)黑兩種。
工件的滲碳處理后,表面的含碳量增加,滲層中的碳化物含量比較多,在進行發(fā)黑的氧化處理時,由于工件表面的微區(qū)形成微電池的數量增多,氧化速度加快,氧化膜的厚度加厚,容易形成三氧化二鐵,使工件表面產生褐色,不容易形成中碳鋼的藍黑色氧化膜。形成氧化層的色澤與鋼鐵成分無關,而是由氧化層的厚度決定。沙河口金屬表面發(fā)黑處理常見的方式有傳統(tǒng)式的偏堿升溫金屬表面發(fā)黑處理和出現比較晚的常溫下金屬表面發(fā)黑處理二種。但常溫下金屬表面發(fā)黑處理加工工藝針對高碳鋼的實際效果不大好。磷化處理偏堿金屬表面發(fā)黑處理細分化出去,又有一次金屬表面發(fā)黑處理和2次金屬表面發(fā)黑處理的差別。金屬表面發(fā)黑處理液的主要成分是氫氧化鈉溶液和亞硝酸鈉。金屬表面發(fā)黑處理時需需溫度的溫度差并不大,大約在135-155℃中間都能夠獲得非常好的表面,僅僅所需時間有一些長度罷了。