铸铁件的常温发黑处理

蔡毓英黄勇（长沙军工民用产品研究所４１００１１）　摘要介绍ｊ　ＨＨ９０Ｚ常温发黑系列产品在铸铁上应用的Ｉ艺规范，具有现实的可操作ｔ　性。　一ｒ　珥　

关键词　兰±Ｌ觉垂盐墨＇龟生理－皂　坚　Ｉ１　１铸铁件常温发黑处理的特点　中，难以漂洗干净　。ｆ【ｌ　Ｉ　由于防护和装饰的需要，不步铸铁件（含　２铸铁件常温发黑的处理工艺　灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及低合金铸铁）也　处理工艺流程可概括为：　要作表面发黑处理。但是传统的碱性氧化发黑　前处理——常温发黑处理——后处理，共　工艺处理铸铁件，外表往往是棕红或土红色，　三个阶段。　似同锈蚀，不受厂家、用户欢迎，致使长期以来　２．１前处理　铸铁件完全不能应用低成本、不改变零件精　一般包括除油和除锈活化两道工序。前处　度、外表美观的发黑技术。　理好坏是常温发黑成败的关键。所谓前处理好　自从ＨＨ９０Ｚ钢铁常温发黑剂问世以来，　即除油污务必彻底，表面活化适度（即露出新　铸铁件发黑处理取得了突破性进展；主要有以　鲜的金属表面，又不产生过腐蚀）。除油的方法　下几个特点：　比较多，有常、中、高温化学除油；喷砂、滚光机　１．可以得到真黑色的高耐蚀性的外表　械除油；超声波、电解、热处理余热和有机溶剂　面。　除油等。除锈活化一般采用盐酸溶液常温处理　２．膜层与基体结合力好，发黑膜均匀连　或硫酸溶液（２０　）中温处理，我们针对目前中　续，不会龟裂及脱落。　小型企业的实际情况，推荐以下三种前处理工　３．发黑使用寿命长，溶解稳定，槽液维护　艺流程：　及调整简便，不间断工作三个月以上才考虑更　流程一：ＨＨ９ＺＺＡ中温除油一水洗一　换槽液。ＨＨ９４Ｚ常温除锈活化一水洗一常温发黑。　４．常温操作节能效果显著，一个５０ｋＷ　此流程适用于铸铁无锈蚀加工件的前处　碱性发黑槽生产线，改用常温发黑工艺，每年　理，质量稳定可靠、成本低。　可节电１Ｏ万度。按０　８元／度计算，年节约电　流程二：滚光或喷砂（推荐液体喷砂）一水　费８万元以上。　洗一常温发黑。　和一般钢件比较，铸铁件常温发黑工艺既　此流程适用于有铸造厚氧化皮或只有少　有相同之处，也有独自的特点，其主要区别在　量机械加工面的铸铁件。　于前处理阶段：　流程三：化学除油一水洗一超声除油活化　１．铸铁件的非加工面通常都有很厚的铸　（采用ＨＨ９４２稀释液）一水洗一常温发黑。　造氧化皮甚至还有粘砂，用化学法很难清除干　此流程适用于有深孔、盲孔和形状复杂的　净，最有效的前处理是采用机械方法，即滚光、　铸铁件（含部份加工件或组合件）。　喷砂、抛丸等。　以上前处理使用的ＨＨ９２２Ａ具有优良的　２．铸铁件的加工面其组织不及钢件加工　中、常温除油性能，同时还有一定的活化表面　面细密，甚至局部有组织疏松出现，因此前处　的作用，较易于清洗。对无锈蚀的铸铁或锌合　理除油要避免使用强碱浸煮和强酸除锈活化，　金压铸件在５Ｏ一６５￣ＨＨ９ＺＺＡ工作液中处理　以避免产生过腐蚀或强酸、强碱渗入基体组织　５—１５ｍｉｎ，水洗后可以不经酸洗直接进入发　

维普资讯 http://www.cqvip.com ５８　铸造工程·造型材料　黑槽，实现无酸洗常温发黑工艺，有利于改善　环境和提高工效　ＨＨ９４２兼有除油、除锈、活　化表面多种功能，并能抑制酸雾，改善劳动条　件，在处理过程中，不易发生过腐蚀，有助于克　服铸件易于因过腐蚀而发生挂灰现象　２．２常温发黑　铸铁件经前处理并充分洗净后即可转入　常温发黑处理，操作要点为：　１．配槽液；ＨＨ９０２常温发黑剂以浓缩液　出厂，使用时要配成工作液，对于一般钢件发　黑工作液为一份浓缩液加三份清洁水稀释，而　铸铁件则需加４—５倍水稀释，配成的工作液　其ｐＨ值为２—２．５。　２．处理时间；工件进入发黑液后ｌｍｉｎ即　已形成灰黑色薄膜，此后可将工件抖动数次，　视工作表面有一层均匀灰黑色膜即可，时间约　为２—５ｍｌｎ，新配溶液发黑时间较短，使用一　段时间后ｐＨ值上升，发黑时间应适当延长　３．槽液调整：调整槽液的主要依据是检　查ｐＨ值，当ｐＨ值超过２．５时应加以调整，方　法为先将溶液过滤，除去沉淀再加入ｌ０　ＨＨｇ０２浓缩液，使ｐＨ值恢复到２．２至２．５即　可继续使用，调整３—４次后需更换发黑液。对　于并非经常有发黑任务的厂家也可采用一次　性投料方法，即按本批发黑件的重量（计算面　积）计算好新需发黑液的重量，需要多少就配　多少，然后将工作液使用至ｐＨ值到或接近　３，发黑时间延长到６－－７ｒａｉｎ，工作表面有不均　匀黑膜出现，说明工作液已失败，不能再用。也　不再调整ｐＨ值，待下批发黑任务来时，再配　新的发黑液　４．常温发黑的“后效”问题。常温发黑件　从槽液中取出后，表层中的化学反应并未最后　完成，在空气中氧的作用下，还在继续进行，　２４ｈ内反应比较快，２４ｈ后缓慢进行，约１００ｈ　后才会结束，这一转化过程能提高膜的强度和　附着力，以及黑度的均匀性。充分利用后效作　用，适当掌握时间，只需零件呈灰黑色即可出　槽，这样可以降低发黑液的消耗，提高产品的　质量，降低成本。　２．３后处理　铸铁件因其组织比较疏松，发黑后必须充　分漂洗。使孔隙中的酸性残液得以释出，避免　工件以后发黄。经发黑处理的铸铁件其防腐能　力和外观，决定于后处理　工厂、企业可依据实　际需要和自身的条件选择以下后处理方法中　的任何一种，或者不同的工作要求采用不同的　后处理方法，以达到既能适应市场需求又能降　低成本。　１．常温发黑一水洗一浸ＨＨ９３２脱水防　锈油。此工艺适合一般性要求的机械部零件。　２．常温发黑一水洗一浸ＨＨ９ｌ２无铬钝　化液一水洗一浸脱水防锈油。此工艺多了一道　无铬钝化，即相当于高温发黑后的皂化工艺，　主要为了封闭孔隙，加强防锈，如果钝化后用　硫酸铜（３　）溶液点滴检验，出现锈蚀时间可　延长２—３倍（与不钝化的相比）　３．常温发黑一水洗一授热机油（１０５一　ｌ１０℃）。此工艺适台将原有高温发黑生产线改　造利用，但若高温、常温两种发黑工艺并存时，　此热油槽不可共用，园高温发黑热油槽中已溶　入了大量的碱性物质　４．常温发黑一水洗一沥干（不满水）一授　水溶性封闭剂一干燥一浸脱水防锈油。此工艺　防锈性强，中性盐雾试验可达２ｏｏｈ。　５．常温发黑一水洗一沥干一浸水溶性封　闭剂一干燥一授光亮强力封闭剂。此工艺适台　于汽车、摩托车、工程机械等和外露件。防腐耐　磨性，相当于喷漆、喷塑涂装。　以上是我们多年来应用的五种后处理和　配套产品工艺，经本所在因特网上查寻，美国　的常温发黑的处理工艺，还有一种黑色水溶性　封闭剂，我们也有同类产品，若有厂家需要可　合作推广应用。　常温发黑的后处理和前处理工艺，都是依　具体情况制定的，以便于厂家选择应用，达到　得心应手，适应市场需求　３结束语　常温发黑能赋于铸铁件纯正典雅的黑色　（下转第４３页）　

维普资讯 http://www.cqvip.com １９９９年第３期　表３含锑试样重熔结果　编号原锑量（　）　重熔后古锑量（　）　收得率（　）　ｃ一１１　ｏ．０２４　０．０ｌ９　７９．１　７　ｃ一２ｌ　ｏ．２５　０．１９　７６．Ｏ　

Ｃ一３ｊ　０．２６　０．２１　８０．７３　由表３可见，含锑回炉料中锑的收得率约　为８０　左右。　３结论　１．通过理论分析和试验考证，由使用含　锑回炉料引起的锑量累积并不会无限增加，而　是趋近于某个极限值。当回炉料占炉料比例的　３Ｏ　，回炉料中锑的收得率为８Ｏ　时，回炉料　的增锑极限值为锑量的３１．５８　（理论分析　值），实际试验中测定的近似极限值为加锑量　的３３．３３　。　２．在铸态珠光体球铁的生产中，只要选　择适宜的加锑量，使得回炉料的增锑量在允许　

的波动范围内，回炉料引起的锑量增加不会给　球铁的组织和机械性能带来不利的影响　当含　锑量在０．０２４～０．０３２　的范围内，铸态球铁　的珠光体量超过８Ｏ　，机械性能达到ＱＴ７ｏｏ　３的水平　

参考文献　１．郭载荣，铸态球铁的国内外研充覆应用。球铁ｌ９８６　（２）：５３　２．Ａｈｏｍ　Ｒ．Ｈ．Ｗｈａｔ　Ａｎｔｉｍｏｎｙ　Ｍａｙ　ｄｏ　ｆｏｒ　ｙｏｕ　ｉｎ　Ｇｒａｙ　ａｎｄ　Ｄｕｃｔｉｌｅ　Ｉｒｏｎ．ＡＦＳ　Ｔｒａｎｓ．８４．１９７６：５３３　３．Ｃａｍｐｏｍａｎｅｅｓ　Ｅ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｍｉｎｕｔｅ　Ａｄｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａｎ—　ｔｉｍｏｎｙ　ｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｄｕｃｔｉｌｅ　Ｉｒｏｎ．　ＡＦＳ　Ｔ［ａｎｓ　７６．１９６８：３８５　４．Ｗａｒｔａｃｅ　Ｊ．Ｆ．Ｅｆｆａｃｅｓ　ａｎｄ　Ｎｅｕｔｒ　ｚａｔ［ｏｎ　ｏｆ　Ｔｒｕｃｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｇｒａｙ　ａｎｄ　Ｄｕｃｔｉｌｅ　Ｉｒｏｎ．ＡＦＳ　Ｔｒａｎｓ　１５．　】９６７．８】５　

（上接第３５虱）　以ＺＬ１０４合金Ｎａ盐变质为例，冷却曲线　的变化如图３所示。变质剂的加入量为２．１　，　变质前进行了通Ａｒ气除气处理。变质后　１０ｍｉｎ的曲线２为变质正常的曲线，与未变质　的曲线１相比，共晶平台明显下降，即Ｔｃ及　ＴＥ降低，ＡＴ为５℃左右。变质后３０ｍｉｎ的玲却　曲线３，共晶平台已明显回升，ＡＴ减小，此时　已发生了明显的变质衰退。图４是曲线２及３　的热分析试样的金相组织。在变质正常时，组　织中的共晶ｓｉ相为细粒状；而在变质后３０ｍｉｎ　的试样中，ｓｉ相已重新变得粗大，呈针状，立体　形状为板片状，表明出现了变质衰退。　３炉前快速检测应用　将本研究所开发的铝合金热分析仪应用　于某厂的实际生产中，对所生产的ＺＬ１０４合　金铸件进行浇注前的铝液质量控制。在变质处　理后检测变质效果，以及在浇注一段时间后检　测剩余铝液的衰退情况，这样完垒避免了用不　合格的铝液进行浇注。减少了铸型的浪费，同　时也降低了铸件的废品率，降低了成本。　

参考文献　１．神尾彰摩，７＇　三二工一厶新时代，工业调查畚出　版．１９９５　２．中国铸造学畚，铸造手册．ｖ．３．铸造非铁舍仓．机　械工业出版社，１９９３　３．黄靖，汽车杂志，１９９６（２）：５　

（上接第５８页）　外表，能提高产品的商品价值。能大幅度提高　常温发黑在铸铁表成处理上的应用，将会逐步　铸铁件的防腐蚀能力。同时常温发黑又是一种　得到推广、应用，工艺也会在实践中不断的完　成本最低，操作最简易的表面处理方法，因此　善和创新。　

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