發(fā)黑的工藝是怎么形成的？
發(fā)布者：陸玉軍 發(fā)布時(shí)間：2012-05-18 14:00:49
加工件在加工的時(shí)候經(jīng)常會(huì)需要發(fā)黑的工藝，那么發(fā)黑在什么條件跟環(huán)境下才會(huì)形成呢？（1）鋼鐵發(fā)黑工藝原則 鋼鐵在氫氧化鈉和亞硝酸鈉活硝酸鈉溶液中，生成亞鐵酸鈉及鐵酸鈉，亞鐵酸鈉和鐵酸鈉進(jìn)一步作用，生產(chǎn)四氧化三鐵，即氧化膜。四氧化三鐵在溶液中的溶解度很小，當(dāng)濃度到達(dá)飽和時(shí)，就會(huì)在鋼鐵表面上生成一層較為致密的氧化膜。這層薄膜可以存儲(chǔ)防銹油，能防止弓箭的抗腐蝕性，增加工件的美觀。
氧化膜的形成分為4個(gè)階段：①首先在零件某個(gè)部位產(chǎn)生少量溶解，在表面接觸形成一個(gè)過飽和和四氧化三鐵區(qū)域；②在上述區(qū)域中，產(chǎn)生磁性氧化膜細(xì)胞；③晶胞在一定條件下，逐步長大；④隨著晶胞的不斷長大，磁性氧化膜逐漸連成一片，成為連續(xù)的氧化膜。此時(shí)，晶胞增大速度減慢，最后停止增長。
這中氧化法生成的氧化膜質(zhì)量穩(wěn)定，而且槽液維護(hù)容易，槽液的溫度在130℃以上，采用蒸汽加熱或電加熱。
（2）鋼鐵發(fā)黑工藝流程 準(zhǔn)備工件→除油→酸洗活化→清洗→發(fā)藍(lán)→清洗→檢驗(yàn)→（皂化）→浸油→干燥→檢驗(yàn)。
（3）發(fā)藍(lán)工藝配方及操作
①準(zhǔn)備工件 檢查待發(fā)藍(lán)零件的質(zhì)量：零件有裝飾性要求時(shí)，其粗糙度應(yīng)低于Ra1.6um，一般應(yīng)達(dá)到Ra3.2um。工件表面不得有裂紋、磕傷、漆膜和金屬鍍層。表面銹蝕嚴(yán)重，有難以去掉的厚氧化皮的工件不宜發(fā)藍(lán)。
檢查、啟動(dòng)各加熱槽，開動(dòng)抽風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備，準(zhǔn)備好工具、料筐和起吊用具。
②脫脂除油 除去工件黏附的油污，為酸洗做準(zhǔn)備。脫脂工序在除油槽中進(jìn)行，溶液配方：氫氧化鈉（NaOH），50~60g/L;碳酸鈉（Na2CO3）,50~60g/L;磷酸鈉（Na3PO4）,80~100g/L;硅酸鈉（Na2SiO3）,49h/L;水，1L.在70~100℃狀態(tài)下使用，多用于油垢嚴(yán)重的工件脫脂。
工件在脫脂槽中煮20~30min，油跡除凈為止，除油之后在流動(dòng)的清水中沖洗，去掉工件上的溶液。也可以用其他化學(xué)清洗劑、溶劑脫脂。
零件有裝飾性要求，其粗糙度比較粗糙時(shí)，可以采用這個(gè)溶液，室溫下，使用轉(zhuǎn)桶除油，這樣既可以除油，又可以對工件表面拋光，增加發(fā)黑之后的工件的光亮度。
③酸洗 為去掉工件的銹跡、氧化皮和活化工件表面，應(yīng)將工件在20%~35%工業(yè)鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）添加緩蝕劑（尿素0.05%）的溶液中酸洗，時(shí)間30s以上，氧化皮厚的工件，應(yīng)酸洗至潔凈，但工件不得被腐蝕，精密零件更應(yīng)嚴(yán)格控制酸洗時(shí)間。
對于拋光除油的工件這道酸洗可以省略，工件表面不需要酸洗活化處理，同樣可以發(fā)黑處理。
④發(fā)藍(lán)工序 溶液配方：氫氧化鈉（NaOH），300~350g/L;亞硝酸鈉（Na2NO2(,80~110g/L;水，1L。工件入槽溫度在125℃，出槽溫度130℃，處理時(shí)間一般在40min，根據(jù)具體情況做調(diào)整。零件放入槽液10~15min后，觀察工件表面上色情況，及時(shí)調(diào)整溶液的濃度和溫度。工件發(fā)藍(lán)后，先在熱水中吸取堿液，再在流動(dòng)清水中洗凈堿液。
⑤皂化 配方：家用肥皂，3~5g/L，處理時(shí)間3~5min，使用中保存皂液清潔，經(jīng)常去除皂渣。
⑥熱水清洗 水溫≥70℃，清洗時(shí)間3~5min，保存水的清潔。
⑦干燥 甩干、吹干活熱風(fēng)干燥。
⑧浸油 可以使用防銹油，也可以使用機(jī)械油，浸油溫度根據(jù)油品的要求使用。
普通機(jī)械油使用時(shí)加熱溫度在105~120℃，浸油時(shí)間2~5min。浸油結(jié)束之后甩干殘油。
⑨檢驗(yàn) 進(jìn)行發(fā)藍(lán)色澤均勻性的外觀檢查，用硫酸銅滴定檢查氧化膜厚度。
（4）操作注意事項(xiàng)
①操作中要穿戴好勞保用品。
②配置發(fā)藍(lán)溶液時(shí)，先在發(fā)藍(lán)槽中加2/3容積的水，將需要量的NaOH放入金屬籮筐中，然后吊入液面，不要全部進(jìn)入，讓NaOH緩慢融入水中。
③發(fā)藍(lán)工序中除油、酸洗、發(fā)藍(lán)的每道工序結(jié)束之后都要有清洗工序，避免上道的殘液帶入下道工序的槽子中。
④對于平面工件，盡量避免工件的平面接觸，影響發(fā)黑膜厚，必要時(shí)采用工件吊裝方式。
⑤對于完成上油工序的工件返工，需要從除油開始；沒有上油的工件，從酸洗工序開始就可以了。
⑥連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，發(fā)藍(lán)槽液應(yīng)該每周清理一次。
（5）發(fā)藍(lán)質(zhì)量檢驗(yàn)
①發(fā)藍(lán)上油的工件，表面滴上3%的中性硫酸銅水溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），表面保存30s時(shí)間不顯現(xiàn)銅色為合格。
②膜的附著力檢查，使用面紗用力擦拭工件表面不出現(xiàn)金屬基體光澤為合格。
③發(fā)藍(lán)上油的工件，在3%氯化鈉溶液中浸泡2h不生銹為合格。
④發(fā)藍(lán)外觀色澤要均勻，無花斑。http://www.luyujuncsb.com
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