
發(fā)黑處理也叫發(fā)藍(lán)處理,是金屬表面處理的一種方法,也是目前應(yīng)用較為廣泛的金屬防銹處理技術(shù)。經(jīng)過發(fā)黑處理的金屬表面形成一層烏黑的硬膜,硬膜層能保護(hù)金屬表面防止氧化,從而達(dá)到防銹的目的。
發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。
堿性加熱發(fā)黑堿性加熱發(fā)黑是鋼鐵最典型的發(fā)黑方法,已有幾十年的歷史,且工藝相對(duì)較為成熟,發(fā)黑質(zhì)量較為穩(wěn)定,是目前應(yīng)用廣泛的發(fā)黑工藝。這種方法采用NaNO2和NaOH的濃溶液,將欲發(fā)黑的工件置于此液中,在140℃煮40min左右。X射線衍射分析結(jié)果表明,在鋼鐵件表面形成致密的晶態(tài)結(jié)構(gòu)Fe3O4膜。該氧化膜與鋼鐵基體表面接觸良好,具有很好的附著力和防腐性能。發(fā)黑過程因在高溫和強(qiáng)堿介質(zhì)中,故對(duì)工件前處理的去油要求不很高。缺點(diǎn):堿性加溫發(fā)黑是在加熱狀態(tài)下進(jìn)行的,這種處理技術(shù)存在著較大缺點(diǎn),例如費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、耗能大,特別是發(fā)黑劑在加熱狀態(tài)下會(huì)蒸發(fā)出有害氣體,對(duì)身體健康有害,因而目前正在被淘汰。
堿性加熱發(fā)黑工藝,在操作過程中,可能會(huì)出現(xiàn)如下的一些缺陷。
(1)氧化膜疏松 氧化膜應(yīng)很致密,與基體結(jié)合很牢固。如果生成的氧化膜疏松,容易擦掉,這是不正常的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況,主要是由于新配制的氧化溶液缺少鐵離子引起的。解決辦法,是加入一些舊的氧化溶液,或者加入一些干凈的鋼屑,煮沸30分鐘,以增加氧化溶液的鐵離子濃度,這種現(xiàn)象就會(huì)消除。
(2)工件表面呈紅褐色銹斑 氧化膜應(yīng)呈深黑色,光亮且平滑。如果工件表面出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)或連成一片,這主要是由于氧化溶液中氫氧化鈉過濃、生成氧化鐵過多所致。解決辦法是調(diào)整溶液成分,補(bǔ)充加入一些亞硝酸鈉和水,以降低氧化液中氫氧化鈉的濃度。
(3)工件表面呈淡灰色 工件表面失去烏黑光澤,呈淡灰色,這是由于氧化溶液中氫氧化鈉濃度過低引起的。解決辦法,補(bǔ)充加入適量的氫氫化鈉。
(4)不生成氧化膜 經(jīng)處理40~50分鐘后,工件表面仍不上色(生成氧化膜),這主要是由于氧化溶液溫度過低,亞硝酸鈉濃度不足引起的。解決辦法是提高氧化溶液溫度,適當(dāng)增加亞硝酸鈉量。
(5)氧化膜表面發(fā)花 工件在黑色基體上出現(xiàn)零星的白點(diǎn),有時(shí)白點(diǎn)還較密集,這種現(xiàn)象工人稱之為“發(fā)花"。發(fā)花原因主要是氧化時(shí)間不夠引起的。解決辦法,是延長(zhǎng)氧化時(shí)間(即浸泡時(shí)間),還可以補(bǔ)充加入少量氫氧化鈉。
(6)工件表面呈綠色 如果工件表面的氧化膜不是烏黑色,而是綠色,這是工件過氧化的結(jié)果,是由于氧化溶液溫度過高、亞硝酸鈉濃度過高引起的。解決辦法是加入適量冷水(注意:加水時(shí)必須穿戴好老保護(hù)具,緩緩加入,以免槽液飛濺,造成灼傷事故)和加入少量氫氧化鈉,以降低溶液溫度及亞硝酸鈉的濃度.
常溫發(fā)黑技術(shù)常溫發(fā)黑技術(shù)由于它的諸多優(yōu)點(diǎn),一問世即受到人們的關(guān)注。它使用簡(jiǎn)單、不須加溫(室溫使用)、工作效率高、無三廢排放、可有效地改善工作條件,經(jīng)濟(jì)實(shí)用、不需專用設(shè)備、特別適用于小批、零星工件的發(fā)黑處理。常溫發(fā)黑液使用中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是工件的預(yù)先清洗,工件在發(fā)黑前必須用除油清洗劑進(jìn)行除油清,否則會(huì)影響發(fā)黑效果。
常溫發(fā)黑劑中發(fā)黑常見的缺陷,其產(chǎn)生原因及排除方法:
一、發(fā)黑膜層不均勻 產(chǎn)生原因:1、工件去油不干凈;2、清洗不到位;3、工件重疊在一起。 排除方法:1、加強(qiáng)去油,加大水沖洗;2、去油后用熱水洗再用冷水沖;3、抖動(dòng)工件,從夾具上考慮。
二、零件表面疏松,結(jié)合力不牢固 產(chǎn)生原因: 1、發(fā)黑時(shí)間過長(zhǎng)或過短。2、零件表面有殘余物。 排除方法: 1、嚴(yán)格工藝適當(dāng)控制時(shí)間。2、加強(qiáng)發(fā)黑的前處理。
三、發(fā)黑膜色淺 產(chǎn)生原因: 1、發(fā)黑時(shí)間太短;2、成分不足。排除方法:1、延長(zhǎng)發(fā)黑時(shí)間;2、調(diào)整或更換溶液。
四、光澤性差,有銹斑 產(chǎn)生原因:1、脫水油中水分太多;2、零件脫水時(shí)間短。排除方法:1、排除水分,檢查脫水油或更換;2、延長(zhǎng)脫水時(shí)間。
五、牢固性比堿性發(fā)藍(lán)差 產(chǎn)生原因:1、發(fā)黑尚未作用;2、零件的氧化層未除盡。排除方法:1、發(fā)黑后放置一天再使用;2、加強(qiáng)發(fā)黑前的處理。
六、工件有花斑 未涂油的工件可用水沖洗后補(bǔ)發(fā)0.5-1分鐘。
七、不合格品返修 可用10%的稀硝酸除發(fā)黑膜后重新發(fā)黑。
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