專業(yè)發(fā)黑處理(表面氧化)歸于常用的的一種表面處置技能,既緊固件在很濃的堿性和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬表面生成一層均勻細(xì)密且與基體健壯聯(lián)絡(luò)的四氧化三鐵薄膜。發(fā)黑處置的目的,對(duì)緊固件表面起防銹作用;不銹鋼表面發(fā)黑處理增加金屬緊固件表面的光澤并使表面更加美麗,發(fā)黑時(shí)加熱還有助于減少緊固件的內(nèi)應(yīng)力。氧化膜構(gòu)成的機(jī)理,鋼鐵緊固件在很濃的堿(NaOH)溶液中加熱時(shí),初步表面遭到微腐蝕作用分出鐵離子,鐵離子與堿和氧化劑發(fā)生化學(xué)作用生成亞鐵酸鈉(Na2Fe2O2)和鐵酸鈉(Na2Fe2O4),然后亞鐵酸鈉和鐵酸鈉進(jìn)一步作用生成四氧化三鐵。
中山發(fā)黑表面處理工藝操作時(shí)的注意事項(xiàng)。(Ⅰ)氧化工件如發(fā)現(xiàn)有黃色掛霜現(xiàn)象,說(shuō)明槽液溫度過(guò)高,水份太少。(Ⅱ)氧化工件不黑,呈灰色,是槽液溫度過(guò)低或缺亞硝酸鈉。(Ⅲ)氧化槽的沸點(diǎn)在140℃以下則要加氫氧化鈉。(Ⅳ)皂化槽要經(jīng)常補(bǔ)充皂片或三乙油酸皂以保持一定的濃度。(Ⅴ)含硅鋼材的氧化膜允許呈棕色或棕黑色;(Ⅵ)工件發(fā)黑質(zhì)量自檢時(shí),應(yīng)在工件上油工序前進(jìn)行,2%硫酸銅溶液浸泡法30秒后不析出銅為合格。不銹鋼表面發(fā)黑處理黑磷化表面處理一般指?jìng)鹘y(tǒng)的高溫錳系磷化。一些先預(yù)黑或表調(diào)的黑色磷化大多不是錳系磷化,即使是錳系磷化,其磷化膜質(zhì)量和高溫錳系磷化也相差甚遠(yuǎn)。性能良好的高溫錳系磷化其實(shí)質(zhì)是一層和基體附著力很強(qiáng)的多孔無(wú)機(jī)磷酸鹽涂層。
經(jīng)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(xiàn)象,即沉淀和后沉淀現(xiàn)象,沉淀現(xiàn)象就是在發(fā)黑過(guò)程當(dāng)中有沉淀產(chǎn)生,從而會(huì)影響發(fā)黑效果。不銹鋼表面發(fā)黑處理之所以會(huì)出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象,主要是因?yàn)樵阡撹F發(fā)黑時(shí),鋼鐵基體就會(huì)被發(fā)黑液氧化產(chǎn)生Fe2+,F(xiàn)e2+那么會(huì)被進(jìn)一步氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+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。專業(yè)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(jìn)行加熱氧化,使零件表面形成一層藍(lán)色至黑色的Fe3O4保護(hù)性氧化薄膜。這種高溫氧化劑因工件在發(fā)黑時(shí)受熱不均及溫度過(guò)高,使溶液含量變化較快,經(jīng)常造成發(fā)黑膜不均等現(xiàn)象。所以人們渴望尋求常溫發(fā)黑工藝,達(dá)到節(jié)省能源、降低成本、操作簡(jiǎn)便、發(fā)黑膜均勻等目的。常溫發(fā)黑劑劑調(diào)整劑有效的解決了上述問(wèn)題,達(dá)到所要求的目的。
鋼鐵發(fā)黑表面處理在兩種常見(jiàn)方法。1.專業(yè)堿性發(fā)黑。將鋼鐵浸入含有氧化劑(硝酸鈉、亞硝酸鈉)的濃氫氧化鈉溶液中,在高于130度的溫度下進(jìn)行氧化處理,可以獲得一層具有防護(hù)性能的黑色氧化膜,俗稱發(fā)黑或發(fā)蘭。此發(fā)黑膜的防護(hù)能力有限,故一般都要用中性油進(jìn)行封閉處理,以提高其防護(hù)裝束能力。2.酸性發(fā)黑。由銅鹽、亞硒酸鹽及磷酸鹽組成的酸性氧化。不銹鋼表面發(fā)黑處理該工藝同樣是將鋼鐵浸入溶液中,在常溫下進(jìn)行氧化,所得氧化膜層的結(jié)合力、黑度和溶液的穩(wěn)定性都有提高,質(zhì)量可與高溫堿性氧化媲美,市場(chǎng)上已有多種發(fā)黑劑供選購(gòu)。
發(fā)黑表面處理的目的主要有以下三點(diǎn):一是對(duì)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(yīng)力。中山鑄鐵、鋼鐵工件的黑色磷化工藝就是以磷酸鹽、磷酸等對(duì)鋼鐵基體進(jìn)行處理,形成一層非金屬、不導(dǎo)電的轉(zhuǎn)化膜的工藝過(guò)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(jié)晶結(jié)構(gòu)。不銹鋼表面發(fā)黑處理在工業(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(zhì)量好、槽液穩(wěn)定易控制,不污染環(huán)境等優(yōu)異特點(diǎn)。