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? 這是金屬加工(mw1950pub)發(fā)布的第20751篇文章 ![]() 編者按 為什么有的鋼件表面發(fā)藍(發(fā)黑)?處理原理及工藝流程是怎樣的呢? ![]() ![]() 介紹 ![]() 鋼鐵的氧化處理,亦稱發(fā)黑或發(fā)藍處理,是一種鋼鐵的表面處理工藝。膜顏色一般為藍黑色或深黑色,取決于氧化處理工藝條件及工件成分。 ![]() 在高溫下(約550℃)氧化成的四氧化三鐵呈天藍色,稱發(fā)藍處理。 在低溫下(約130℃)氧化成的四氧化三鐵呈暗黑色,稱發(fā)黑處理。 在兵器工業(yè)上,常用的是發(fā)藍處理;在工業(yè)生產(chǎn)上,常用的是發(fā)黑處理。 其實質(zhì)是通過化學或電化學等方法,在其表面生成一層薄的氧化膜,膜層厚度為1~2μm,膜的主要成分為Fe?O?(即磁性氧化鐵)。 ![]() ![]() 優(yōu)點 ![]() 提升防銹能力 氧化膜的存在可以在一定程度上抑制鋼鐵表面紅銹(將鋼鐵腐蝕成破爛狀態(tài)的鐵銹)的形成。 四氧化三鐵保護膜是多孔的,用防銹油對這些孔進行浸泡,可以防止水分進入,進一步提高防銹能力。 此外,利用防銹油進行后處理可以讓油分保持在皮膜表面,因此也可以改善刀具和機器零部件的滑動性能。 不易剝落 發(fā)黑處理是一種通過引發(fā)化學反應,僅讓部件的表面改變成另一種不同物質(zhì)(四氧化三鐵保護膜)的表面處理工藝,這種物質(zhì)很難被剝離。 尺寸精度基本不變 發(fā)黑處理工藝中,成膜的速度不是很快,所以最終形成的薄膜厚度只有1~2μm左右。 皮膜是從部件的表面向內(nèi)部形成。且由于處理溫度在150℃以下,溫度較低,所以無需擔心零件發(fā)生熱變形。 外觀美觀 發(fā)黑處理能夠獲得如同染黑一樣的外觀。表面粗糙度在處理前后沒有變化,處理前有光澤的零件會具有類似黑色漆面的光澤,而啞光零件則具有無光澤的黑色表面。 價格低廉 由于處理液的成本低廉,而且不需要電極或夾具,所以發(fā)黑處理比鍍膜以及涂層處理等其他表面處理更加便宜。 即使是大小、形狀各不相同的部件也能夠一次性完成處理,因此當希望以較低成本處理各種不同零件時,建議采用發(fā)黑處理。 ![]() 缺點 ![]() 防銹能力有限 這種處理工藝不能達到像鍍鋅或鍍鎳一樣強的防銹保護。 盡管這一工藝可以提供一定的防銹性能,但并不適合應用在長期戶外使用、在含水量高的地區(qū)或大海附近使用的零件上。 防銹油揮發(fā)殆盡后容易生銹 四氧化三鐵皮保護膜本身的防銹效果不強,因此如之前所述,通常需要對保護膜表面涂抹防銹油來進一步防銹。但如果后續(xù)防銹油揮發(fā)殆盡,則外部的水分及空氣會滲入四氧化三鐵皮保護膜內(nèi)部的微孔中,導致產(chǎn)生紅銹。 一部分材料不適合進行發(fā)黑處理 發(fā)黑處理是適用于鋼鐵材料的表面處理工藝。但是,鑄件經(jīng)過淬火處理或者線切割的零部件等有時可能會變?yōu)榧t黑色,而不是完全的黑色。含鉻或鎳等成分較多的合金鋼會變?yōu)榛疑皇呛谏?/span> 膜層厚度較薄 雖然尺寸精度影響不大,但也意味著其保護能力相對有限,無法提供非常強的抗磨損或抗腐蝕能力。? ![]() 用途 ![]() 鋼鐵工業(yè)氧化處理后,耐蝕性提高,但防護性仍較差,需進一步用肥皂液、浸油或重鉻酸溶液處理,才可提高膜的耐蝕性及潤滑性。 機械零件、電子設備、精密光學儀器、彈簧和兵器方面,大量應用鋼鐵氧化。使用中仍需經(jīng)常擦油。 ![]() 工藝 ![]() 鋼鐵的發(fā)藍工藝和溫度有關, 根據(jù)處理溫度的高低, 鋼鐵的發(fā)藍法可分為高溫化學氧化法和常溫化學氧化法。 高溫化學氧化處理 高溫化學氧化又稱堿性化學氧化,是傳統(tǒng)的發(fā)藍方法。 鋼鐵高溫氧化時,由于工藝溫度高,使用的強酸、強堿揮發(fā)導致生產(chǎn)現(xiàn)場條件較差,對環(huán)境污染很大。 常溫發(fā)藍處理 鋼鐵常溫化學氧化又稱酸性化學氧化,也稱常溫發(fā)藍處理,與高溫發(fā)藍處理工藝相比,這種新工藝具有節(jié)能環(huán)保、高效( 氧化速度快,通常 2~4min)、低成本和操作簡單等優(yōu)點,同時所得的膜層耐蝕性能和均勻性均良好。 缺點是槽液不穩(wěn)定、壽命短等,故要隨用隨配,但化膜層附著力稍差些。 ![]() 常見缺陷與處理 ![]() ![]()
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