发黑处理(也有叫发蓝),也称为黑色氧化处理或四氧化三铁保护膜处理,是一种在钢铁材料表面形成一层黑色保护膜的表面处理方法。这层保护膜是通过化学反应形成的,主要目的是提高钢铁材料的防锈能力。
曾经一段时间,国家为了环保,对各个地方的污染特别严重的企业进行打击,而发黑企业是重点中的重点。毕竟发黑处理过程产生的废水污染是比较严重的危害。因为我们公司有产品需要发黑处理,所以那段时间就特别关心我们合作伙伴的生命(一不小心就会被关门),进而影响我们的产品进度。那时候经常三天两头就往那边工厂跑,就怕见一面后,不知道下一次是什么时候。。。。由于这段时间的经常交流,也对这个发黑工艺有了一定的了解,那时候心理就有准备,万一他被关了,我们只能靠自己来干,但是这个东西毕竟对人和环境的污染都是相对比较严重的,不到迫不得已,真不会去碰这个东西。不过现在废水有处理的方法,已经得到比较好的中和处理了,比以前直接排放好非常多了。现在很多企业都已经有了保护环境的意识了,知道要把废水,废气再处理后排放,这也算是一个时代的进步吧。在我们赚钱的同时,也要给后代留下一个好的环境。
下面就给大家分享一下发黑的一些知识。
1. 原理:发黑处理的基本原理是在钢铁表面形成一层Fe3O4(四氧化三铁)的黑色薄膜,以保护钢铁内部材质不受氧化。这个过程涉及到将钢铁零部件浸泡在含有氧化剂(如亚硝酸钠)的氢氧化钠水溶液中,通过加热和化学反应在零件表面形成四氧化三铁保护膜。
2. 优点:
– 提高防锈能力:四氧化三铁薄膜坚固稳定,能在一定程度上防止钢铁表面产生红锈。
– 不易剥落:由于是通过化学反应转化表面物质,形成的保护膜不易剥落。
– 尺寸精度基本稳定:处理过程中膜厚仅1-2µm,对零件尺寸影响极小。
– 外表美观:处理后获得类似染黑的外观,具有一定的装饰效果。
– 价格低:与其他表面处理工艺相比,发黑处理成本较低。
3. 用途:发黑处理适用于需要维持尺寸精度、需要美观黑色表面和一定防腐蚀能力的钢制品,如螺钉、螺栓、工具、精密机械零件、模具、汽车零件、内饰和艺术品等。
4. 工序:发黑处理的主要工序包括脱脂、水洗、发黑处理、热水清洗、后道清洗和防锈处理。这个过程通常需要大约50分钟,相比其他表面处理方法,处理时间较短。
5. 注意事项:
– 有些材质的零部件处理后可能不会呈现纯黑色,如铸件、淬火件、线切割零件可能变成红黑色,而高合金钢可能呈现灰色。
– 防锈油一旦耗尽,外部的水分和空气可能会侵入保护膜内部的微孔中,导致产生红锈,因此发黑处理的防锈能力是有限的。
6. 应用案例:发黑处理在工业生产中有广泛的应用,例如在兵器制造中常用的发蓝处理,以及在工业生产中常用的发黑处理。它适用于铸铁、锻铁、不锈钢、锌和其他材料制成的零件和产品。
7. 工艺参数影响:发黑液的浓度、pH值、温度和时间都会影响发黑效果。例如,发黑液浓度过高可能导致膜层疏松,而pH值过高或过低都会影响成膜效果。
通过这些信息,我们可以看到发黑处理是一种成本效益高、操作简便且具有一定防腐蚀性能的表面处理方法,适用于广泛的工业应用。
发黑处理的具体工艺步骤通常包括以下几个阶段:
1. 脱脂:首先需要对金属件进行清洗和除油处理,以确保金属表面干净无尘。这一步是为了防止油脂在后续的发黑过程中影响氧化膜的形成。通常使用脱脂剂在一定的温度下对工件进行处理,时间大约为2-5分钟 。
2. 水洗:去除脱脂剂和松动的油脂颗粒,准备工件进行下一步处理。
3. 酸洗:使用酸溶液去除金属表面的氧化皮和锈蚀,为发黑处理提供良好的基底。酸洗液的浓度pH值通常在2-4之间,处理时间约为5-10分钟 。
4. 清洗:再次用水清洗工件,去除残留的酸液,防止其影响发黑质量。
5. 发黑处理:将预处理后的金属件放入含有发黑剂的处理槽中,进行发黑处理。发黑剂通常是一种含有碱性物质和氧化剂的溶液,如氢氧化钠和亚硝酸钠。金属件在处理槽中的温度和时间对氧化膜的形成至关重要。一般温度控制在130~150℃,时间约为15-20分钟 。
6. 热水清洗:将零部件快速移动到50-80℃的热水中,让热水保持溢流状态,充分冲洗零部件,以去除表面残留的处理液 。
7. 水洗:用流动水充分清洗零部件,确保其中心充分冷却,防止快速生锈。
8. 防锈处理:发黑处理后的零部件通常需要进行防锈油处理(浸泡或涂抹),以进一步提高其防锈能力 。
9. 皂化:使用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件,形成一层硬脂酸铁薄膜,以提高工件的抗腐蚀能力 。
10. 检查:氧化完毕后,要对工件进行检查,看四氧化三铁层是否合格。可以通过将工件置于硫酸铜溶液中浸泡进行检验 。
以上步骤是发黑处理的典型工艺流程,但具体操作可能会根据实际的材料和要求有所变化。