365best体育(官网)-登录入口金属表面发黑处理技术docx___________________________________________________________________________________________________ 金属表面发黑处理技术 常温发黑处理工艺 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 精品资料 ___________________________________________________________________________________________________ 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365best，“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 0.7135300.5-0.7135500.- 15540-60 合金钢 -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。 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。 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365best、不同钢种 精品资料 ___________________________________________________________________________________________________ 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365best，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。 精品资料 ___________________________________________________________________________________________________ （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。 （5） 浸脱水油要摆脱传统浸油习惯（入槽略浸一下就出槽），封闭有一个先脱水并使油相浸润工件的过程，时间控制在 3～8min。 3 生产成本 精品资料 ___________________________________________________________________________________________________ 就所在厂批量生产用 HH902 发黑剂，几年来做了详细统计结果表明，配槽费加设备投资，常温发黑低于高温发黑。日生产 费用常温发黑为 1.93 元／m2，高温发黑为 4.17 元／m2，降低 54%，考虑到后处理部分工件需钝化或丙烯酸酯乳液等封闭， 总成本也要降低 30%以上。 4 膜层质量讨论

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