钢铁的发黑处理及常见问题分析
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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。
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。
(3)酸洗酸洗的目的是除去工件表面的锈迹。
45钢发黑处理要求发黑处理是一种常见的金属表面处理方法,它可以有效地提高钢材的耐腐蚀性和外观质量。
45钢是一种常用的碳素结构钢,下面将详细介绍45钢发黑处理的要求。
1. 处理方法45钢发黑处理一般采用化学发黑的方法。
该方法是利用化学物质与金属表面发生反应,形成一层致密的氧化膜,从而改变钢材的表面颜色。
常用的发黑剂有硫氢钠、硫代硫酸钠、硫氰酸钠等。
在处理过程中,需要控制好发黑剂的浓度、温度和处理时间,以确保获得均匀一致的发黑效果。
2. 处理要求(1)表面清洁:在进行发黑处理之前,首先要确保45钢的表面干净无油污,可以使用溶剂或碱性清洗剂进行清洗,以去除表面的污渍和氧化物。
(2)发黑剂溶液配制:根据具体的发黑剂种类和处理要求,将发黑剂溶解在适量的水中,制备成发黑剂溶液。
在配制过程中,可以根据需要添加一些助剂,以提高发黑效果。
(3)浸泡处理:将清洗干净的45钢浸泡在发黑剂溶液中,控制好浸泡时间,一般为几分钟至几十分钟不等。
在浸泡过程中,可以适时搅拌或翻转钢件,以确保发黑剂充分接触钢材表面。
(4)中和处理:将浸泡过的钢件取出后,应立即进行中和处理,以中和发黑剂的残留物。
中和处理可以用水冲洗或在碱性溶液中浸泡,然后再用水冲洗。
(5)干燥防护:发黑处理后的钢件需要进行干燥,以防止表面氧化。
常见的干燥方法有自然风干、烘箱干燥等。
在干燥后,还可以对钢件表面进行防护处理,如涂覆薄膜防锈剂。
3. 发黑效果45钢发黑处理后,表面会呈现一种深黑色或暗灰色的颜色,具有一定的装饰效果。
同时,发黑处理还能增加钢材的耐腐蚀性能,提高其使用寿命。
不仅如此,发黑处理还可以提高钢件的光学性能,减少反射光的干扰,使其在某些特定应用场合具有更好的适应性。
45钢发黑处理是一种简单有效的表面处理方法,它可以提高钢材的耐腐蚀性和外观质量。
通过合理控制处理方法和参数,可以获得均匀一致的发黑效果。
因此,在实际应用中,我们可以根据需要选择适当的发黑剂和处理工艺,对45钢进行发黑处理,以满足不同的使用要求。
发黑中常见的缺陷,其产生原因及排除方法:
一发黑膜层不均匀
产生原因1、工件去油不干净2、清洗不彻底3、工件重叠在一起
排除方法1、加强去油,加大水冲洗。
2、去油后用热水洗再用冷水冲3、抖动工件,从夹具上考虑。
二零件表面疏松,结合力不牢固
产生原因1、发黑时间过长或过短。
2、零件表面有残余物
排除方法1、严格工艺适当控制时间2、加强发黑的前处理
三发黑膜色浅
产生原因1、发黑时间太短2、成分不足
排除方法1、延长发黑时间2、调整或更换溶液
四光泽性差,有锈斑
产生原因1、脱水油中水分太多2、零件脱水时间短
排除方法1、排除水分,检查脱水油或更换2、延长脱水时间
五牢固性比碱性发蓝差
产生原因1、发黑尚未作用完全2、零件的氧化层未除尽排除方法1、发黑后放置一天再使用2、加强发黑前的处理
六工件有花斑未涂油的工件可用水冲洗后补发0.5-1分钟
七不合格品返修可用10%的稀硝酸除发黑膜后重新发黑其它说明:1、发黑件膜层附着力随存放时间的延长而增加,时间越长附着力越佳。
发黑的零件用脱水防锈油封闭后,最好存放一天后再使用。
2、本品为浓缩液,每公斤浓缩液可发黑钢铁30-100公斤(表面积为3-4平方米左右)3、本发黑剂不仅适用于零件浸泡发黑,也适用于大型零件涂刷喷涂和补黑。
4、本溶剂发黑过程中,有少量沉淀产生,不影响发黑质量。
(注意:工作液不用时,需清除沉淀)5、25公斤PE塑桶包装溶液贮存于阴暗处,防止日晒、高温及防冻保存期不超过一年。
浅述发黑工艺容易产生的问题与对策浅述发黑容易产生的疵病与对策浅述发黑容易产生的疵病与对策紧固件通过发黑处理,可使其表面生成保护性的氧化膜。
膜的主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4),膜的颜色视其基体材质及表面状态,处理工艺的不同而有所差异,故又叫“发蓝”或“发黑”。
由于用碱性氧化法不会对紧固件渗氢,造成氢脆。
因此,一些弹性零件,如弹簧垫圈、波形垫片等常用发黑作保护层。
氧化膜颜色检验应以黑色或蓝黑色、膜层颜色均匀为主。
但在实际生产中,若操作不当或对发黑液使用不当,就会产生一些质量问题。
一般常见的疵病有以下几种:白斑、发花;颜色不正;氧化膜不牢;锈斑、手印等。
一、白斑、发花这种现象主要表现为氧化膜的色泽深浅不一,出现白斑、发花。
产生原因:①多数白斑、发花的产生是紧固件在发黑前表面没有彻底清洗干净,有残留的油渍、锈斑;②紧固件在发黑过程中粘牢、紧靠,使工件与发黑液的接触面不均匀。
防止对策:①紧固件必须彻底清理干净。
对于高碳钢或渗碳件易采用碱液煮洗除油。
即使没有锈迹的中、低碳钢紧固件也要用8%~10%盐酸溶液浸洗,增加紧固件表面活性,使之易于氧化发黑。
②有条件的情况下,对红打(热锻)的紧固件必须进行喷砂处理,喷砂必须彻底,不留死角。
③用挂具吊挂时,在发黑过程中应经常翻动,使发黑液均匀接触紧固件表面。
④若以产生白斑、发花,紧固件必须重新进行酸洗,才能再次进行补救发黑。
二、颜色不正紧固件发黑后出现偏蓝色或发红。
产生原因:①钢材成分不同。
其氧化膜形成速度不同;②发黑液配比不当。
③紧固件表现存在锈斑或氧化物层。
防止对策:①不同钢材的紧固件要分别进行发黑处理;②将发黑液的成分适当调整(碱含量过高时,降低浓度);③将紧固件进行酸洗处理,然后再次进行发黑处理。
三、氧化膜不牢产生原因:①发黑前紧固件除油清洗不彻底;②发黑处理时间过长,发黑层过厚,形成了发黑浮层,附着力差;③紧固件酸洗后的清水冲洗不干净,将残酸带到发黑液中,造成局部反应过度;④工件表面有浮锈。
钢制件的表面发黑处理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,“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>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90(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。
铸铁及钢件的发黑处理铸铁及钢件的发黑处理一、发黑技术的种类:钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
磷化发黑主要是指中温磷化发黑,也叫特种磷化液,这一工艺是需要加温到55摄氏度左右,适用于铸铁、中碳钢、高碳钢等材料,易于操作,得到黑色或是黑灰色磷化膜。
化学镀黑镍,适用于不锈钢、电镀镍等镀件上的直接镀镍,也适用于铝、铝合金的直接镀镍,目前这种工艺很受市场欢迎。
现在市场上最常用的发黑技术其实是以下两种碱性发黑与常温发黑,传统发黑(既碱性发黑),这种传统的钢铁发黑(发兰)是在135-150摄氏度的碱性溶液中进行的,处理时间长达1-1.5小时,能耗高,效率低,污染重,目前很多企业已经正在换用现在流行的钢铁常温发黑剂,它不仅发黑质量好,无污染,也很节能,大大提高了企业的工作效率。
弥补了传统发黑的缺陷;要注意的是常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好,表面效果也不是很好,但是A3钢用碱性发黑好一些。
还有一种发黑是蒸汽发黑,比较适用于冶金产品。
二、常温发黑工艺的介绍:作用与用途钢铁常温发黑剂具有溶液稳定、发黑时间短色泽适宜、使用工艺方便简单,原材料充足、成本低等优点,特别是发黑膜层的附着力,抗腐蚀能力明显优于原产品。
它具有无污染、省能源、无钢型选择性等特点。
为解决长期存在的碱性高温发黑污染大、耗能高,选择钢性等问题开辟了新的途径,为各厂家钢铁制品发黑处理提供了理想的先进工艺。
本产品广泛用于机械零件、标准件、工艺产品、弹簧等工业部门的钢铁零部件表面发黑装饰及防护处理。
主要特点主要特点:(颜色黑,附着力好,防腐性高,做工时间短)1、节约能源。
发黑完全不需用电,同碱性高温发黑比,节电100%。
2、提高工效。
碱性发黑需40-80分钟,本发黑剂只需1-5分钟。
3、发黑成本低。
设备简单、只需塑料、陶瓷槽、盆即可,而且操作容易。
4、工艺适应性强。
对钢性无选择,含碳量不同和表面加状态不同的钢铁零件均能获得整体表面颜色的一致效果,而且发黑后的工件,既可脱水油封闭;又可热浸油封闭。
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,“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>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90(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3~10A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。
45号钢表面发黑处理随着工业技术的发展,钢材作为一种重要的材料,广泛应用于各个领域。
然而,钢材在使用过程中,由于受到氧气、水分等外界环境的影响,容易出现生锈和氧化的问题。
为了解决这一问题,人们开发出了各种表面处理技术,其中45号钢表面发黑处理就是一种常见的处理方法。
45号钢是一种碳素结构钢,具有良好的机械性能和耐磨性。
然而,由于其表面容易受到氧气和水分的侵蚀,如果不加以处理,就会出现表面生锈的情况,从而降低了钢材的使用寿命和美观度。
因此,对45号钢进行表面发黑处理就显得尤为重要。
45号钢表面发黑处理的方法有很多种,常见的有化学法、物理法和电化学法等。
化学法是指通过化学药品对钢材表面进行处理,形成一层黑色化合物。
物理法是利用高温或高能量对钢材表面进行处理,使其表面发生相变,形成黑色氧化物。
电化学法则是利用电解原理,在电解液中通过电流作用,使钢材表面发生化学反应,从而形成黑色氧化物。
不同的方法对45号钢表面的发黑效果和处理效果有所不同。
化学法处理简单,成本低廉,但处理后的表面容易发生变色和褪色现象;物理法处理效果稳定,黑色氧化物层均匀致密,但处理过程较为复杂,成本较高;电化学法处理效果优良,黑色氧化物层均匀致密,且具有较好的耐腐蚀性能,但处理设备要求较高,成本也相对较高。
无论采用何种方法,45号钢表面发黑处理都需要经过一系列的工艺步骤。
首先,需要对钢材进行预处理,包括去除表面的油污和氧化层,以保证处理效果。
然后,根据不同的处理方法,选择合适的药剂或设备,进行处理过程。
处理结束后,还需要对处理后的钢材进行清洗和保护,以防止二次氧化和腐蚀。
45号钢表面发黑处理的意义在于提高钢材的耐腐蚀性和美观度。
黑色氧化物层可以起到一定的保护作用,防止钢材表面继续被氧化和腐蚀。
同时,黑色氧化物层也可以增加钢材的美观度,使其更加符合使用环境的要求。
因此,对于需要使用45号钢的工程和产品来说,进行表面发黑处理是非常必要的。
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,“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>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90(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。