
發黑處理也叫發藍處理,是金屬表面處理的一種方法,也是目前應用較為廣泛的金屬防銹處理技術。經過發黑處理的金屬表面形成一層烏黑的硬膜,硬膜層能保護金屬表面防止氧化,從而達到防銹的目的。
發黑處理現在常用的方法有傳統的堿性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種。
堿性加熱發黑堿性加熱發黑是鋼鐵最典型的發黑方法,已有幾十年的歷史,且工藝相對較為成熟,發黑質量較為穩定,是目前應用廣泛的發黑工藝。這種方法采用NaNO2和NaOH的濃溶液,將欲發黑的工件置于此液中,在140℃煮40min左右。X射線衍射分析結果表明,在鋼鐵件表面形成致密的晶態結構Fe3O4膜。該氧化膜與鋼鐵基體表面接觸良好,具有很好的附著力和防腐性能。發黑過程因在高溫和強堿介質中,故對工件前處理的去油要求不很高。缺點:堿性加溫發黑是在加熱狀態下進行的,這種處理技術存在著較大缺點,例如費工、費時、耗能大,特別是發黑劑在加熱狀態下會蒸發出有害氣體,對身體健康有害,因而目前正在被淘汰。
堿性加熱發黑工藝,在操作過程中,可能會出現如下的一些缺陷。
(1)氧化膜疏松 氧化膜應很致密,與基體結合很牢固。如果生成的氧化膜疏松,容易擦掉,這是不正常的現象。出現這種情況,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30分鐘,以增加氧化溶液的鐵離子濃度,這種現象就會消除。
(2)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,以降低氧化液中氫氧化鈉的濃度。
(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。
(4)不生成氧化膜 經處理40~50分鐘后,工件表面仍不上色(生成氧化膜),這主要是由于氧化溶液溫度過低,亞硝酸鈉濃度不足引起的。解決辦法是提高氧化溶液溫度,適當增加亞硝酸鈉量。
(5)氧化膜表面發花 工件在黑色基體上出現零星的白點,有時白點還較密集,這種現象工人稱之為“發花"。發花原因主要是氧化時間不夠引起的。解決辦法,是延長氧化時間(即浸泡時間),還可以補充加入少量氫氧化鈉。
(6)工件表面呈綠色 如果工件表面的氧化膜不是烏黑色,而是綠色,這是工件過氧化的結果,是由于氧化溶液溫度過高、亞硝酸鈉濃度過高引起的。解決辦法是加入適量冷水(注意:加水時必須穿戴好老保護具,緩緩加入,以免槽液飛濺,造成灼傷事故)和加入少量氫氧化鈉,以降低溶液溫度及亞硝酸鈉的濃度.
常溫發黑技術常溫發黑技術由于它的諸多優點,一問世即受到人們的關注。它使用簡單、不須加溫(室溫使用)、工作效率高、無三廢排放、可有效地改善工作條件,經濟實用、不需專用設備、特別適用于小批、零星工件的發黑處理。常溫發黑液使用中最關鍵的環節是工件的預先清洗,工件在發黑前必須用除油清洗劑進行除油清,否則會影響發黑效果。
常溫發黑劑中發黑常見的缺陷,其產生原因及排除方法:
一、發黑膜層不均勻 產生原因:1、工件去油不干凈;2、清洗不到位;3、工件重疊在一起。 排除方法:1、加強去油,加大水沖洗;2、去油后用熱水洗再用冷水沖;3、抖動工件,從夾具上考慮。
二、零件表面疏松,結合力不牢固 產生原因: 1、發黑時間過長或過短。2、零件表面有殘余物。 排除方法: 1、嚴格工藝適當控制時間。2、加強發黑的前處理。
三、發黑膜色淺 產生原因: 1、發黑時間太短;2、成分不足。排除方法:1、延長發黑時間;2、調整或更換溶液。
四、光澤性差,有銹斑 產生原因:1、脫水油中水分太多;2、零件脫水時間短。排除方法:1、排除水分,檢查脫水油或更換;2、延長脫水時間。
五、牢固性比堿性發藍差 產生原因:1、發黑尚未作用;2、零件的氧化層未除盡。排除方法:1、發黑后放置一天再使用;2、加強發黑前的處理。
六、工件有花斑 未涂油的工件可用水沖洗后補發0.5-1分鐘。
七、不合格品返修 可用10%的稀硝酸除發黑膜后重新發黑。