化学氧化处理工艺：原理与过程优化

零件在碱性氧化性溶液中，初期会在零件表面上生成亚铁酸钠

由于溶液的氧化性和亚铁酸钠的化学活性，Na2FeO2可进一步反应，生成铁酸钠

从而，亚铁酸钠和铁酸钠之间产生了相互作用，生成了所需的四氧化三铁（Fe3O4）磁性氧化膜，包络在零件表面上。

零件浸入碱性氧化性溶液时，由于钢铁金属的多相性，各相的电极电位不尽相同，以碳钢为例，渗碳体（Fe3C）相的电极电位不同于铁素体（F），而使铁素体溶解，为生成所需的磁性氧化铁保护膜提供了必要的铁（Fe）组分，从而按结晶过程的一般规律，在该处迅速生成Fe3O4晶核，并不断长大，以至覆盖和包络了这一局部表面，使这一化学作用过程自动地移位，向未成膜和膜较薄或未足够致密的部位转移，因而会自发地生成厚度和性能均匀一致的磁性氧化铁（Fe3O4）保护膜层。

1.化学氧化处理液的配制及其基本原理

（1）碱浓度的要求 从化学氧化处理工艺原理及过程中已知，介质的碱性是由强碱（NaOH）形成的，因此，Fe3O4晶体膜的生核和长大过程与介质碱性强弱直接相关。当介质碱浓度提高，Fe3O4过饱和程度减小，结晶过程成核数减少，磁性氧化膜结晶粗大，膜较厚，成膜时间也较长。碱浓度过高，虽然所生成的膜较厚，但多孔且疏松，甚至形成含水氧化铁（Fe2O3·m H2O）红色沉积物，直至造成化学反应逆向，而不能形成所需的保护膜。

（2）氧化性要求 随着介质氧化性的增强，反应加快，生成的Fe3O4较多，过饱和程度增大。在零件表面上产生的Fe3O4晶核数增多，晶粒长大时彼此很容易相互接触，以至晶粒数目多，晶粒尺寸小而细密，膜也较薄。(www.xing528.com)

（3）介质温度要求 提高介质温度，尽管成膜反应速度可以加快，且生成的晶核数较多，膜既薄又致密；但温度过高，碱浓度也愈高，导致含水氧化物红色沉积物的生成，影响表面膜质量。

2.零件表面氧化处理工艺步骤

（1）前处理工艺：仔细擦除零件表面油污等附着物；在碱洗槽中仔细洗涤，除去油污积垢，然后在清水中洗净，擦干；随后，在酸洗槽中仔细洗涤，除去锈蚀斑点，再在清水中洗涤干净，擦干。

（2）氧化处理工艺：净化后的零件随即浸入反应槽内恒温氧化反应，反应介质常用NaOH、NaNO2（3∶1）的75%水溶液，在138～142℃下保温5～30min。

（3）后处理工艺：经氧化处理后的零件浸入60～80℃的油槽内，以提高其表面的润滑性。