钢铁的常温发黑工艺优化方法

常温发黑剂的基础配方：HNO₃8～10mL/L，H₂SeO₃14～15mL/L，CuSO₄·5H₂O 10～12mL/L，C₆H₄（OH）₂ 5～6mL/L，添加剂12～15g/L。

配制时，先配制容积的1/3，将HNO₃、H₂SeO₃按确定用量比加入，混合搅拌均匀。分别使CuSO₄·5H₂O、C₆H₄（OH）₂和添加剂按比例加水溶解，使溶液混合并补充加水至规定容积，经充分搅拌均匀，静置备用。

新配制的发黑液色泽呈蓝绿色，经充分反应后呈绿色透明状液体，pH值2～2.5；酸度12～15，游离酸度4～6。

常温发黑工艺流程：脱脂→水洗→酸洗→水洗→发黑→空气氧化→水洗→脱水→浸油。

发黑液的配制一般为原液∶水=1∶3～5（体积比），合金钢取上限，碳钢、铸钢取下限。

新配制的溶液经试件生产，取样检验合格后，方可进行发黑处理。

发黑槽为聚氯乙烯、聚丙烯塑料或玻璃钢制品。

浸液处理8～10min，工件之间保持一定距离，上下抖动，使之与液体均匀接触。经浸液处理，零件表面很快生成一层黑色网孔状氧化膜，其膜层较薄，需在空气中氧化2～5min。

1kg原液可加工30～45kg零件，较碱性发黑工艺大大降低了能耗，成本节约30.7%。

1）碱性氧化法“发蓝”药液

① 配方：硝酸钠50～100g、氢氧化钠600～700g、亚硝酸钠100～200g、水1000g。

② 制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。

③ 说明：

a.金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发蓝”处理。(www.xing528.com)

b.金属工件进行“发蓝”处理条件与金属中的碳含量有关，“发蓝”药液温度及金属工件在其中的处理时间可参考表27-3。

表27-3 “发蓝”药液温度及金属器件的发蓝处理时间

c.每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。

d.金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后，又用热水冲洗、吹干。

2）酸性氧化法“发蓝”药液

① 配方：磷酸3～10g、硝酸钙80～100g、过氧化锰10～15g、水1000g。

② 制法：按配方计量后，在不断搅拌的条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。

③ 说明：

a.金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。

b.此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐蚀性和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。

c.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45min。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5g/L；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10g/L。应注意定期分析药液磷酸的含量。

d.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。