發(fā)黑和發(fā)藍(lán)是工業(yè)制造行業(yè)中常用的鋼材料表面處理方式,目的都是用于提高鋼制結(jié)構(gòu)件的防銹防蝕能力,增加美觀。發(fā)黑與發(fā)藍(lán)兩者在工藝上是完全相同的,區(qū)別只在于因溫度不同而導(dǎo)致的最后處理結(jié)果不同罷了。很多情況下,零件的表面發(fā)黑處理也稱為發(fā)藍(lán)處理。 發(fā)黑(發(fā)藍(lán))處理的原理就是將鋼制零件置于化學(xué)溶液中加熱到適當(dāng)?shù)臏囟仁蛊浔砻嫜趸纬晒饣⒅旅艿难趸锉∧?。根?jù)化學(xué)溶液成分的不同,可以采用堿性氧化法和酸性氧化法兩種方式得到氧化物薄膜。這層氧化物薄膜學(xué)名為四氧化三鐵(Fe3O4),可以有效保護(hù)鋼件內(nèi)部不受氧化,達(dá)到防銹目的。由于Fe3O4氧化膜在550℃的條件下呈現(xiàn)天藍(lán)色,而在130℃~150℃時(shí)呈現(xiàn)暗黑色,根據(jù)顏色的不同就有了發(fā)藍(lán)和發(fā)黑兩種工藝。 表面處理是機(jī)械加工行業(yè)不可缺少的工藝環(huán)節(jié),表面處理方式眾多,發(fā)黑(發(fā)藍(lán))處理就是其中最常見(jiàn)的一種表面處理方式。常用的發(fā)黑(發(fā)藍(lán))處理方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。顧名思義,堿性加溫發(fā)黑需要將工件放在經(jīng)加熱升溫處理的堿性溶液中進(jìn)行,而常溫發(fā)黑則不需要加熱。因此,常溫發(fā)黑具有時(shí)間短(只需要2~5分鐘)、工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn),而且解決了傳統(tǒng)堿性加溫發(fā)黑存在的污染大、能耗高等缺點(diǎn),已成為主流常用的發(fā)黑處理方式。 發(fā)黑(發(fā)藍(lán))處理中選擇好的強(qiáng)氧化劑是形成光滑、致密的Fe3O4氧化膜的關(guān)鍵,發(fā)藍(lán)處理一般多用堿性氧化劑,常用的堿性氧化劑由氫氧化鈉(NaOH)、亞硝酸鈉(NaNO2)和磷酸三鈉(Na3PO4)組成,發(fā)藍(lán)時(shí)用它們的高溫熔融液去處理工件;而發(fā)黑時(shí)則是用它們的水溶液去處理工件。 鋼件在經(jīng)過(guò)發(fā)黑處理后,雖然表面會(huì)形成氧化物保護(hù)膜,但單獨(dú)的發(fā)黑或發(fā)藍(lán)氧化膜本身非常薄且軟,不耐摩擦,很容易被破壞。而且單獨(dú)的氧化膜是具有微觀孔隙結(jié)構(gòu)的,如果直接使用,其表面的防銹防腐蝕能力較差,效果并不如人意。因此,鋼件在經(jīng)過(guò)發(fā)黑處理后可以先在肥皂水中進(jìn)行皂化處理,皂化可以填滿這些微觀孔隙,使零件表面的氧化膜形成封閉結(jié)構(gòu),以提高膜層防銹抗腐蝕能力,然后再用熱油進(jìn)行浸油處理,浸油可以在零件表面產(chǎn)生一層油膜,排出膜層內(nèi)的水分,阻止潮氣進(jìn)入,增加膜層的抗腐蝕性和表面光澤,最后用中性的包裝紙包裝。 經(jīng)過(guò)皂化和浸油兩道工序的處理,可以很大程度上提升Fe3O4氧化膜的綜合性能,有效增強(qiáng)零件防銹防腐蝕能力。發(fā)藍(lán)處理一般多用于兵器制造,而發(fā)黑處理多用在普通機(jī)械零件中使用。 |
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