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    金屬表面氧化發黑處理有幾種方法

    2019-08-05 點擊:

     一、高溫堿性氧化發黑:

       高溫堿性無錫發黑(又稱發藍)是鋼鐵最典型的發黑方法,已有幾十年的歷史,且工藝相對成熟,發黑質量穩定,膜的外觀、附著力和耐蝕性為目前各方法中最為理想的。因此,它仍是目前鋼鐵發黑的最主要的方法。這種方法采用NaNO2 和NaOH 的濃溶液, 將欲發黑的工件置于此液中, 在140℃左右(視共建材質不同,發黑液溫度略有不同,一般高碳鋼在138℃,中碳鋼在140℃,低碳鋼在142℃)煮40min 左右。X射線衍射分析結果表明,在鋼鐵件表面形成致密的晶態結構的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。: o& J9 ?' L, i/ w7 e
       高溫堿性發黑的機理:高溫堿性發黑過程中涉及到的化學反應有多個,首先在高溫下發生下列反應 2NaNO2= Na2O + N2O3
       (1) 生成的N2O3再和溶液中析出的氫發生反應 2N2O3 + 6H2 = 4NH3 + 3O2
       (2) 生成的氧會與鐵發生下列一系列反應 2Fe + O2 = 2FeO: y+ }2 U1 `& y% i8 U
       (3) 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
       (4) 3Fe + 2O2 = Fe3O4
       (5) 一般認為,上述反應按哪種方式進行主要取決于溶液中氧的濃度。氧的濃度高會生成Fe2O3使表面發紅。因此,應適當控制氧化劑的含量,從而得到黑色的晶態Fe3O4膜。
       二、鋼鐵常溫發黑技術
      鋼鐵常溫發黑技術是80 年代中期出現的一種全新的鋼鐵發黑技術。該技術的最大特點是鋼鐵發黑時不需加熱, 在5 ~40℃的寬溫范圍內均可使用。發黑速度快,一般僅需幾分鐘,大大降低了能耗,提高了效率。同時該技術適用于不同的材質,用鍛造件和灰口鑄鐵件做過實驗,其效果與普通碳鋼件的效果差別不大。目前大多采用亞硒酸—銅鹽體系,發黑膜的主要組成是CuSe和少量的單質Se ,為非晶態組織。
      但目前該技術尚有許多不足之處,存在的主要問題有以下幾個方面:膜附著力差,容易剝落;由于常溫發黑膜為非晶態組織,致密度不高,導致耐蝕性尚不理想;常溫發黑液的穩定性較差,,配制好的發黑液放置一段時間后可能發生沉淀;因配方中使用SeO2,對苯二酚,NiCl2 ,CuSO4 等,因此成本相對較高,由于SeO2為高毒物質,故對人體健康和環境不利。上述問題的存在,在某種程度上限制了常溫發黑技術的推廣和應用。雖然很多研究者作了大量的研究工作,但目前的結果尚不理想。 

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