钢件表面发蓝(发黑)处理的工作原理及工艺流程、检验方法

钢件发蓝工艺和经验介绍钢件发蓝：也叫钢件发黑。

是钢铁零件在强碱性或酸性溶液中，发生化学反应而使基材表面生成一层四氧化三铁保护膜。

常用的工艺有：碱性高温发蓝、酸性发蓝等高温碱性发蓝配方：NaOH:NaNO2=3:1(NaOH=550-650g/L,NaNO2=200-250g/L)温度140±5℃，时间30-120mins不等。

工艺流程：化学除油—电解除油—盐酸活化—钢件发蓝—封闭—晾干—包装盐酸：150-250ml/L,活化时间10-20S。

一般碳钢发蓝温度135度，时间30分钟即可发黑。

比如45#和A3钢合金钢和高强度合金钢发蓝温度140-145度，时间60-120分钟碳钢和一般合金钢发蓝膜颜色为蓝黑色。

高强度合金钢，Cr含量高的膜层颜色一般为褐黑色、棕褐黑等颜色发蓝液配制：槽子为316不锈钢材质，至少0.3mm以上的厚度。

配制药水时先加3/4的水，再加片碱和亚硝酸钠。

或片碱用篮筐浸泡在水里自己溶解比较安全。

搅拌时不可用空管子，以防药水溶解放热时窜出来喷到面部或头部。

发蓝液用久了表面会覆盖大量的泡沫等赃物，底部会有大量的沉淀。

有的产品表面上有难以去除的红色等挂灰。

这时需要加丙三醇（甘油）进行清理维护，沉淀也需要定期翻槽进行清理。

如何判断NaOH和NaNO2的添加比例?1、根据沸点判断：沸点高了说明片碱多了，反之，片碱少了2、根据溶液颜色判断：溶液颜色呈现灰褐色为正常。

发红说明NaNO2多了3、根据溶液粘度判断：溶液很粘手，有点像糖浆一样比较稠说明片碱多了4、根据发蓝膜层判断：发蓝膜不均匀，说明片碱少了。

去除挂灰的方法：硫酸+铬酐（常温）上下拉动浸泡2-3分钟，清洗干净后重新发蓝几分钟。

普通钢铁件一般不存在挂灰现象的。

发蓝膜层厚度一般只有0.5-1.5um。

所以不改变零部件的Ra和精密尺寸发蓝膜的退膜可在250ml/L左右的盐酸中退除。

精密尺寸和高光泽度的不可以。

以上是临时写的经验谈，后面遇到问题，在具体情况具体分析。

第五节钢件表面发蓝（发黑）处理1．发蓝（发黑）原理为了提高钢件的防锈能力，用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁。

这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。

在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。

在低温下（约 3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。

在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。

能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁，关键是选择好强的氧化剂。

强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。

发蓝时用它们的熔融液去处理钢件；发黑时用它们的水溶液去处理钢件。

常用的发黑溶液成分见表10-7。

此溶液的密度是1.4g/cm，沸点是130℃。

在此溶液的作用下，铁的氧化过程是这样的： Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体的化学反应是：3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH生产实践经验证明，要获得光亮、致密的四氧化三铁膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠的比例，要保持在1：3～3.5之间。

2．发蓝（发黑）操作发蓝（发黑）的操作流程：工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。

（1）工件装夹要根据工件的形状、大小，设计专门的夹具或吊具。

目的是使工件之间留有足够的间隙，工件间不能相互接触，要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化。

（2）去油目的是除去工件表面的油污。

经过机加工后（发蓝、发黑是最后一道工序），工件表面难免不留下油污，用防锈油作工序间防锈的更是这样。

任何油污，都会严重影响四氧化三铁的生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。

常用的除油溶液配方，见表10-8。

将除油溶液加热至80～90℃，然后将工件浸入，浸入时间为30min左右，若油污较多，还得延长除油时间，以除油彻底为准。

金属表面发黑（发蓝）工艺介绍收录于话题#金属#工程技术#紧固件#工艺发黑或发蓝工艺属于钢的氧化处理，是在含有氧化剂的溶液中处理零件，使其表面生成一层均匀致密的的蓝黑色或者黑色保护膜的过程。

这层氧化膜可以很好地将金属基体和外界空气隔绝，从而避免与空气中的腐蚀物质直接接触，可以提高金属防锈性能。

金属氧化处理可分为热加工、化学加工和电化学加工三种工艺。

热加工法是将钢件在熔融的磷酸钾液中加热而形成一层厚约为1μm 的氧化膜的方法，但此法如果单独用于氧化处理时耗能太高，形成的氧化膜质量不稳定，颜色各异，适于大批量处理，现很少用此法。

化学加工法包括碱性化学氧化和酸性化学氧化，碱性化学氧化是将钢件置入一定温度下的含有氧化剂氢氧化钠的溶液中进行。

所获得氧化膜厚度为0.8～1.5μm。

酸性化学氧化所采用工作溶液中含磷酸和氧化剂，若在常温下进行又称冷发蓝，酸性氧化法得到的膜不是纯氧化膜，尚含有磷酸盐，此法得到氧化膜厚度可达3μm，处理时间可减少一半，膜的强度和抗蚀性较高但化学膜的颜色不够美观，故目前在工业上采用碱性氧化法较多。

电化学加工是将制件做为阳极，置放在氢氧化钠溶液中进行处理的一种方法，即是我们经常说的阳极氧化。

其中，钢铁的化学氧化根据处理温度的高低，可以分为高温化学氧化法和常温化学氧化法，由于两种方法采用处理液的成分不同，因此，膜的组成以及成膜的机理也不相同。

钢的氧化处理所形成的膜其主要成分是磁性氧化铁（Fe3O4），一般在低温下（约130℃）氧化成的Fe3O4呈暗黑色，一般呈黑色和蓝黑色；在高温下（约550℃）氧化成的Fe3O4呈天蓝色，这就是为什么称之为发黑或者发蓝。

发黑和发蓝工艺的本质一样，只是具体工艺过程有一定区别。

铸钢和含硅较高的特殊钢为褐色或黑褐色。

氧化膜虽然能提高钢铁零件的耐蚀性，但是它对钢铁零件的保护性能仍然是较差的，若将氧化处理后的零件用肥皂或重铬酸钾溶液处理，或进行涂油处理，能提高氧化膜的耐蚀性和润滑能力。

钢件表面发蓝(发黑）处理1。

发蓝（发黑)原理ﻩ为了提高钢件得防锈能力,用强得氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑得四氧化三铁。

这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。

在高温下（约550℃）氧化成得四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。

在低温下（约 3 50℃)形成得四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。

在兵器制造中，常用得就是发蓝处理;在工业生产中，常用得就是发黑处理。

ﻩ能否把钢铁表面氧化致密、光滑得四氧化三铁,关键就是选择好强得氧化剂。

强氧化剂就是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。

发蓝时用它们得熔融液去处理钢件；发黑时用它们得水溶液去处理钢件。

常用得发黑溶液成分见表10－7。

此溶液得密度就是1、4g/cm，沸点就是130℃。

在此溶液得作用下,铁得氧化过程就是这样得:ﻩ Fe→Nａ2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体得化学反应就是：3Fe＋NaNO2+5ＮaOH=3Nａ2FeO2+NＨ3+H2O６Na2FeO2＋NaNO２+5H２O=3Nａ2Ｆe2O４＋NH３+７NaOHＮa2FｅO２＋Na2Fｅ2Ｏ４+2H2O＝Fｅ3O4↓+4NaＯＨ生产实践经验证明，要获得光亮、致密得四氧化三铁膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠得比例，要保持在1：3～3、5之间。

２。

发蓝(发黑）操作发蓝(发黑）得操作流程:ﻩ工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。

（１）工件装夹要根据工件得形状、大小，设计专门得夹具或吊具。

目得就是使工件之间留有足够得间隙，工件间不能相互接触,要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化.(2）去油目得就是除去工件表面得油污。

经过机加工后（发蓝、发黑就是最后一道工序)，工件表面难免不留下油污，用防锈油作工序间防锈得更就是这样。

任何油污,都会严重影响四氧化三铁得生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。

常用得除油溶液配方，见表１0—8。

表１0-8 常用得除油溶液配方还得延长除油时间，以除油彻底为准。

高强度钢材发蓝工艺流程那咱就开始聊聊高强度钢材发蓝的工艺流程吧。

一、啥是钢材发蓝。

钢材发蓝啊，这可算是钢材表面处理的一个小魔法呢。

就是在钢材表面弄上一层氧化膜，这层膜啊，可不光是为了好看，它能让钢材更耐腐蚀，就像给钢材穿上了一件小铠甲，保护它不受外界那些讨厌的腐蚀物质的欺负。

对于高强度钢材来说，这层发蓝的膜就更重要啦，毕竟高强度钢材一般都用在比较重要的地方，可不能轻易就被腐蚀坏了呀。

二、发蓝前的准备。

1. 钢材的清理。

这钢材啊，在发蓝之前得洗得干干净净的。

就像咱们人洗脸一样，不能带着脏东西就去化妆呀。

钢材表面要是有油污啊、铁锈啊之类的东西，那发蓝可就没法好好进行了。

得用专门的清洗剂，把那些油污和铁锈都除掉。

这个过程可得仔细呢，要是有一点没清理干净，就可能会影响发蓝的效果。

有时候工人师傅们还得拿着小刷子，一点一点地把那些顽固的污渍刷掉，可辛苦了呢。

2. 配置发蓝溶液。

发蓝溶液就像是发蓝的魔法药水一样。

一般是用氢氧化钠、亚硝酸钠这些东西配成的。

这个配比可不能马虎，就像做菜放盐放多放少都会影响味道一样，溶液里各种成分的比例不对，那发蓝出来的效果也会差很多。

工人师傅们得按照严格的配方来配置溶液，还得不停地搅拌，让各种成分都混合得好好的。

三、发蓝过程。

1. 浸泡钢材。

把清理好的高强度钢材小心翼翼地放进配好的发蓝溶液里。

这时候啊，就像是把钢材放进了一个神秘的魔法池里一样。

钢材要在溶液里泡上一段时间，这个时间的长短也很有讲究呢。

泡得太短，氧化膜可能没长好，不够厚，就不能很好地起到保护作用；泡得太长呢，又可能会出现一些其他的问题，比如说膜的质量可能会下降。

所以得时刻盯着，就像照顾小宝宝一样，得细心地把握好时间。

2. 温度控制。

在发蓝过程中，温度可是个关键因素。

就像我们人感觉舒服的温度是有个范围的，钢材发蓝的溶液温度也有一个合适的范围。

一般来说，温度得保持在一定的数值左右。

要是温度太高了，溶液可能会变得太活跃，钢材表面的膜可能会长得不均匀；要是温度太低了，那膜的生长速度就会很慢很慢。

钢铁制品外表的化学发蓝处理这是一个化学发蓝的处理方法，可以保护刀具外表不生锈，有兴趣的话，可以做一下试验：用品：烧杯、铁片(铁钉或缝衣针)。

氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、盐酸、肥皂、锭子油、铁粉、硫酸铜。

原理：钢铁制品容易发生锈蚀。

发蓝是用化学方法，把钢铁制品放在热的氧化性溶液中煮沸一定时间，使钢铁制品外表形成一层致密的、由磁性氧化铁组成的黑色和蓝黑色的氧化膜，这层氧化膜具有较强的抗腐蚀能力。

操作：1.配制发蓝溶液先把30克氢氧化钠溶于30毫升水的烧杯中，再慢慢地参加9克亚硝酸钠和5克硝酸钠，使之溶解，再加水到50毫升。

然后再入一些纯洁的铁粉，并加热至沸，这时温度约可到达138～150℃。

2.钢铁制品外表的预处理把几枚缝衣针(或铁钉、铁片)外表上的油污、锈斑处理干净。

一般用10％的碱液在80℃浸10分钟取出，用清水洗涤即可除油，然后再用盐酸除锈。

3.发蓝把缝衣针(或铁钉、铁片)浸入煮沸的发蓝液中约半小时取出后，在外表上即有一层蓝黑色的氧化膜。

4.后处理把经过发蓝处理的缝衣针(或铁钉、铁片)，浸入冷水中漂洗，再浸入热水中漂洗，以洗去外表沾有的发蓝液。

取出后，浸入3～5％的热肥皂水中(80～90℃)5分钟左右，然后再用冷水和热水分别冲洗一次，最后浸在105～110℃的锭子油处理5～10分钟，取出后放置10分钟，使沾着的油液流净后再擦干外表即可。

经这样处理的钢铁制品外表呈蓝黑色而且均匀致密。

考前须知：1.在发蓝处理前，钢铁制品的外表一定要洗净。

2.如要检验发蓝是否有防护作用，可把经发蓝处理过的制品浸入2％硫酸铜溶液中，在室温下浸半分钟后取出，观察外表是否有红色的铜析出，如没有铜析出，那么发蓝有效。

所谓的烤蓝，根本不是热处理“烤〞出来的，而就是这样的化学处理过程，包括兵工厂的烤蓝也是这样，所以这应该就是正规的烤蓝工艺了。

2、因为这是一个氧化的过程，所以这个配方对参加高铬的不锈钢作用不大，因为参加铬的目的本来就是防止氧化。

一、实验目的1. 了解钢铁发蓝处理的基本原理和方法。

2. 掌握钢铁发蓝处理过程中的关键步骤和注意事项。

3. 分析钢铁发蓝处理后的性能变化，验证处理效果。

二、实验原理钢铁发蓝处理是一种化学表面处理方法，通过在钢铁表面形成一层致密的氧化膜，达到防腐蚀、提高耐磨性等目的。

该处理方法主要利用氧化剂和苛性钠等化学药品在特定温度和时间内对钢铁进行氧化反应，使其表面形成一层蓝黑色氧化膜。

三、实验材料与设备1. 实验材料：铁片（或铁钉）、三脚架、石棉网、酒精灯、量筒、表面皿、烧杯、镊子、台天平、温度计、砂纸。

2. 化学药品：氢氧化钠、碳酸钠、水玻璃、稀硫酸、硝酸钠、亚硝酸钠、重铬酸钾溶液、机油。

四、实验步骤1. 除油处理：- 称取10g氢氧化钠，4g碳酸钠，1g水玻璃，加水100mL，配成除油液。

- 将铁片用砂纸磨光，然后置于盛有除油液的烧杯中，加热煮沸5-10分钟。

- 用镊子取出铁片，再用水洗净。

2. 除锈处理：- 取50g-60g氢氧化钠，10g硝酸钠，3g亚硝酸钠，加100mL水溶解配成发蓝液。

- 将表面去油污后的铁片浸入除锈液（15%稀硫酸）中加热（60-80℃）。

- 观察铁片表面锈迹去除情况，直至锈迹完全消失。

3. 发蓝处理：- 将除锈后的铁片浸入发蓝液中，加热至100℃左右，保持一段时间。

- 观察铁片表面颜色变化，直至形成蓝黑色氧化膜。

4. 涂油保护：- 将处理后的铁片取出，待其自然冷却至室温。

- 用机油对铁片表面进行涂油处理，以增强其抗腐蚀性能。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明，经过发蓝处理后的铁片表面形成了一层蓝黑色氧化膜，表面光滑，无锈迹。

2. 通过对比处理前后的铁片，发现发蓝处理后的铁片在抗腐蚀性能上有了明显提高。

在相同条件下，处理后的铁片腐蚀速度明显减慢。

3. 实验过程中，温度、时间等因素对发蓝处理效果有较大影响。

温度过高或时间过长，可能导致氧化膜厚度过大，影响铁片表面质量；温度过低或时间过短，则氧化膜厚度过小，防腐蚀性能不佳。

发蓝工艺的质量控制与改进工艺一、发蓝常规工艺的质量控制钢铁零件在浓碱氧化性溶液中加热，表面生成一层结构致密的黑色氧化铁膜，能防止零件生锈，增加美观。

1.工艺工序发蓝工艺流程为：准备工作，去油，酸洗，发蓝，皂化，浸油，检验。

2.准备工作（1）检查待发蓝零件的质量。

零件有装饰性要求时，其表面粗糙度Ra应低于1.6μm，一般达到3.2μm。

工件表面不得有裂纹，磕伤，漆膜和金属镀层。

表面锈蚀严重、有难以去掉的厚氧化皮的工件不宜发蓝。

（2）按照操作规程，检查、启动各加工槽，开动抽风机等辅助设备，准备好工具，料筐和起吊用具。

3.发蓝操作（1）脱脂。

除掉工件粘附的油迹，为酸洗做准备。

脱脂工序在脱脂槽中进行。

脱脂溶液配比：氢氧化钠，50-60g；碳酸钠，70-80g；水1L。

在沸腾状态下使用。

或氢氧化钠130g；碳酸钠50g；磷酸钠50g；硅酸钠4g；水1L。

使用温度为95-100℃，多用于油垢严重的工件脱脂。

工件在脱脂中煮洗20-30min，油迹除净后，在流动的清水中冲洗，去掉工件上的脱脂溶液。

也可以采用其他化学清洗剂、溶剂脱脂。

（2）酸洗。

为除掉工件上的锈迹，氧化皮和活化表面，应将工件在20％-35％（质量分数）工业盐酸中酸洗。

时间为30s以上，氧化皮后的工件，应酸洗至洁净，但工件不得被腐蚀。

精密零件尤应严格控制酸洗时间。

为减少氢脆，可在盐酸中添加0.2％-0.5％（质量分数）尿素。

工件酸洗后，先经清水冲洗，再在3％（质量分数）碳酸钠溶液中中和残酸后就可发蓝。

经酸洗的工件表面为银灰色，不应残留黑斑、锈迹。

（3）发蓝。

发蓝水溶液配比：氢氧化钠650-700g/L；亚硝酸钠250g/L；沸腾温度为140-145℃，长用于一般工件；氢氧化钠700g/L；亚硝酸钠65g/L；磷酸三钠50g。

沸腾温度为145-150℃，应用范围广，效果较好。

此外，也可采用经过试验的能保质量的其他方法。

发蓝时间为30-60min。

工件发蓝后，先在热水中洗去碱液，再在流动清水中洗净碱液。

钢铁部件进行发蓝处理原理
钢铁部件进行发蓝处理原理是通过在钢铁表面形成一层蓝黑色氧化膜来增加部件的耐腐蚀性能。

具体原理如下：
1. 准备工作：将要处理的钢铁部件洗净去除油污和杂质，然后放置在酸性溶液中进行酸洗处理，以去除氧化皮和锈蚀层，确保部件表面干净。

2. 发蓝液准备：制备含有碱金属盐类（如亚碳酸钠、硫酸铜等）的发蓝液。

该发蓝液可通过溶解相应盐类于水中制备，也可以添加有机物（如酒石酸）来调节溶液的pH值和成分。

3. 发放过程：将处理干净的钢铁部件浸泡在发蓝液中，经过适当的时间和温度控制，发蓝液中的金属离子进入钢铁表面。

在发蓝液中，钢铁表面发生化学反应，形成蓝黑色金属氧化物膜。

4. 保护层处理：待发蓝处理完成后，将钢铁部件取出并进行清洗，可以采用洗水或清洁溶剂来去除多余的发蓝液。

除去过程中要注意不得破坏已形成的氧化膜。

5. 保养和维护：将发蓝处理后的钢铁部件进行干燥并上薄层防锈油或其它防护涂料，以增加氧化膜的保护作用，延长钢铁部件的寿命和耐腐蚀性。

通过上述步骤，钢铁部件表面形成了一层致密的蓝黑色金属氧化物膜，该氧化膜具有较好的耐腐蚀性能，可以防止钢铁部件表面的腐蚀物质进一步侵蚀，提高钢铁部件的使用寿命。