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紧固件表面处理方式之③——氧化发黑

  2020-10-23 阅读:48

氧化发黑的原理与注意事项


氧化发黑的原理与注意事项

//The Principle&technological process of Oxidized Black


01氧化发黑的原理


氧化(发黑)是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发蓝。

将待发黑处理的紧固件置于溶液槽(145±5℃)的氢氧化钠(NaOH)和亚硝酸钠(NaNO2)氧化剂中加热、氧化,使金属紧固件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁(Fe3O4)薄膜,厚度一般为0.6——0.8μm呈黑色或蓝黑色。

氧化发黑设备(Black Oxide Tank Line )

发黑+涂油是工业紧固件很流行的镀层,因为它最便宜,并且在油耗尽之前看起来不错。但是由于发黑几乎无防锈能力,所以无油后它很快就会生锈。就是在有油状态下,其中性盐雾试验也只能达到3~5小时。

发黑的主要目的:①对紧固件表面起防锈作用;②增加紧固件表面的美观及光泽作用;③降低淬火过程的应力作用。




02发黑的常用方法


发黑处理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。碱性发黑细分出来,又有一次发黑两次发黑的区别。发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。发黑时所需温度的温度较大,大概在135-155℃之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。


处理流程如下:

⑴装架 

为保证待发黑紧固件表面质量均匀,

紧固件间应点或线接触。


⑵沸碱水溶液去油 

先向碱溶液槽中加清水,

再加入15g/L水溶的氢氧化钠(NaOH)加热到沸点,

将紧固件放入槽中,清洗5-10min,

非光滑表面酌情增加时间。

⑶水清洗 

用沸水清洗,

冷水冲洗干净紧固件表面残留碱液。

⑷盐酸溶液去锈 

酸槽中加入清水后将盐酸缓慢倒入清水中,

浓度为14%-18%(用波美浓度计测试),

温度≤30℃,将待酸洗紧固件放入槽内,

酸洗时间为3-5min,非加工表面酌情增加清洗时间。

⑸水清洗 

用冷水清洗,

冲洗干净紧固件表面残留酸液。

⑹沸水加热 

将已冲洗的紧固件放入沸水中,

加热到90℃以上,放入氧化槽中。

⑺氧化 

①氧化槽中成分配比:每升水中加:

氢氧化钠(NaOH)600g,

亚硝酸钠(NaNO2)60g,

含结晶水的磷酸三钠(Na3PO4)20-40g。

②配制方法:

先在氧化槽中放入:

2/8容积的水

再称好的氢氧化钠(NaOH)缓慢加入,

待溶液达100℃左右时,

再加入磷酸三钠(Na3PO4)

制成氧化液。

③氧化温度时间:

将沸水加热的紧固件放入:

氧化温度(145±5℃)的氧化液中

(用0-200℃玻璃温度计测试,用沸水校表),

氧化时间30-50min。

⑻水清洗 

用清水冲洗干净紧固件表面残留氧化液,

待皂化。

⑼皂化 

①将冲洗干净的紧固件放入皂化槽中皂化,

使紧固件表面生成一层硬脂酸铁薄膜。

用民用肥皂10条,熔入100L水中,

按比例调整浓度及容量,制造皂化液。

②加热温度及皂化时间:

皂化液温度80-90℃(用玻璃温度计测量),

皂化时间2-3min。

根据皂化紧固件工件大小每日向皂化液中加入一条肥皂,

并加入适量的水,保持溶液浓度。

⑽水清洗 

将紧固件表面皂液用清水冲洗干净,

沸水加热。

⑾自干 

利用自身热量离水自干。

⑿浸热油 

将自干没有水滴的紧固件浸入80℃

(用玻璃温度计测量)的L-AN15全损耗系统用油中1-3min。

⒀控油 

浸油后的紧固件离开油槽后,

将紧固件表面及四周油滴控净。

⒁检验

 ①外观检验:将紧固件放在日光灯光源下,

距肉眼300mm,观察其表面,若颜色均匀一致,

无明显花斑与锈迹存在,则良好,

颜色为黑色或蓝黑色。

②氧化膜疏松测定:去油后的紧固件上,

滴上数滴3%硫酸铜溶液,30s内不显示铜色为合格。

⒂入库 

根据质检要求检验合格后入库,

否则按原工艺程序返工。




03发黑的颜色


碳素钢以及一般的合金钢:黑色


铬硅钢:红棕色-黑棕色


高速钢:黑褐色


Si元素的氧化物是褐色的


Cr元素的氧化物是绿色


弹簧钢发黑后的颜色应该是棕红色的。


45#钢“发蓝”后为黑色;








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