專業(yè)發(fā)黑表面處理時容易遇到哪些問題?(1)氧化膜疏松。氧化膜應很致密,與基本結合很牢固。如果生成的氧化膜疏松,容易擦掉,這是不正常的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況,主要是由于新配制的氧化溶液缺少鐵離子引起的。解決辦法,是加入一些舊的氧化溶液,或者加入一些干凈的鋼屑,煮沸30min,以增加氧化溶液的鐵離子濃度,這現(xiàn)象就會消除。(2)拋丸加工工件表面呈紅褐色銹斑。氧化膜應呈深黑色,光亮且平滑。如果工件表面出現(xiàn)紅褐色斑點或連成一片,這主要是由于氧化溶液中氫氧化鈉過濃、生成氧化鐵過多所致。解決辦法是調整溶液成分,補充加入一些亞硝酸鈉和水,以降低NaOH濃度。(3)工件表面呈淡灰色。工件表面失去烏黑光澤,呈淡灰色,這是由于氧化溶液中氫氧化鈉濃度過低引起的。解決辦法,補充加入適量的氫氫化鈉。
發(fā)黑表面處理的目的主要有以下三點:一是對金屬表面起防銹作用。二是增加金屬的美觀光澤。三是部分消除工件的殘余應力。沙河口鑄鐵、鋼鐵工件的黑色磷化工藝就是以磷酸鹽、磷酸等對鋼鐵基體進行處理,形成一層非金屬、不導電的轉化膜的工藝過程。采用黑色磷化工藝,使磷化膜層既黑又牢固,外觀均勻一致,膜層連續(xù),呈致密的結晶結構。拋丸加工在工業(yè)大氣環(huán)境及海洋性氣候條件下,其耐蝕性比普通磷化膜高數(shù)倍,比氧化膜、常溫發(fā)黑膜高數(shù)十倍,表現(xiàn)出優(yōu)異的耐蝕性能。而且黑色磷化工藝具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質量好、槽液穩(wěn)定易控制,不污染環(huán)境等優(yōu)異特點。
氧化是發(fā)藍發(fā)黑的主要過程。Fe3O4 薄膜是否致密、光滑和足夠厚取決于氧化階段。工藝溫度為550°C。黑化溶液的溫度為130至145°C。浸泡時間為 50 至 80 分鐘。專業(yè)含碳量高的高碳鋼,氧化速度更快,浸泡時間可以更短。含碳量低的低碳鋼氧化速度慢,需要較長的浸泡時間。合金鋼,特別是高合金鋼,工件表面有一定的殘余奧氏體,對堿性溶液有很強的抵抗力,不易生成Fe3O4,所以浸泡時間較長。將待清洗的鋼鐵件浸沒在鋼鐵除油劑槽液中,靜置幾分鐘,取出,將鋼鐵件表面除油劑殘液水洗干凈。拋丸加工鋼鐵發(fā)黑工藝的成敗,除油是關鍵。如果,鋼鐵表面的油污沒有清晰干凈,就會直接影響終發(fā)黑的質量,出現(xiàn)黑膜結合力差的情況。情況嚴重時,將會導致鋼鐵無法發(fā)黑的情況。
發(fā)黑表面處理后的封閉處理。(1)工件經(jīng)中和水洗后,再熱水洗,甩干,徹底干燥后,浸熱防銹油(80~90℃)進行封閉處理,時間約2min。(2)工件經(jīng)熱水清洗、甩干后直接浸入脫水防銹油中進行封閉處理,時間在3~5min,取出后自然晾干。(3)沙河口工件發(fā)黑后先在80~90℃的1%肥皂溶液中填充處理,取出干燥后可以直接浸普通機油或防銹油。鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍的。其原理是將鋼鐵制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保護層,提高鋼件的防銹能力。拋丸加工采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過程稱為“發(fā)藍”。黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵。?
沙河口發(fā)黑時間可根據(jù)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。另外,冬季發(fā)黑時間應長一些,夏季發(fā)黑時間應短一些。拋丸加工工件從發(fā)黑液中取出后,應空留幾分鐘,以繼續(xù)成膜反應,增加結合力。因成膜反應緩慢,隨發(fā)黑件存放時間延長,其外觀會更黑,耐蝕性和結合力也會越來越好。當氫氧化鈉,亞硝酸鈉以及磷酸三鈉這三種化學物質混合在一起后,就會產(chǎn)生化學反應,生成四氧化三鐵,遇到鋼鐵工件后就會附著在其表面形成無數(shù)個結晶體,隨著這種結晶體越來越多,后連成一片就會在工件表面形成一層氧化薄膜層。