加工定制:是 | 用途:机械配件 | 形状:十字盘头 |
材质:不锈钢 | 表面处理:发黑 | 加工形式:来料加工 |
产地:江苏东台 | 全长:130-190(mm) | 表面产色:黑色 |
重量:50(g) | 规格:3*6 |
供应不锈钢发黑处理 304不锈钢十字盘头螺丝氧化黑色加工
不锈钢发黑是化学表面处理的一种常用方法,原理是使金属表面产生一层氧化膜,以隔绝空气,达到防锈、消光、装饰等目的。
1.不锈钢发黑原理
为了提高钢件防锈能力,用强氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑四氧化三铁。这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。在高温下(约550℃)氧化成四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝解决。在低温下(约3 50℃)形成四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑解决。在兵器制造中,惯用是发蓝解决;在工业生产中,惯用是发黑解决。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑四氧化三铁,核心是选取好强氧化剂。强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠构成。发蓝时用它们熔融液去解决钢件;发黑时用它们水溶液去解决钢件。
2.不锈钢发黑操作流程:
工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
(1)工件装夹 要依照工件形状、大小,设计专门夹具或吊具。目是使工件之间留有足够间隙,工件间不能互相接触,要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化。
(2)去油 目是除去工件表面油污。通过机加工后(发蓝、发黑是最后一道工序),工件表面难免不留下油污,用防锈油作工序间防锈更是这样。任何油污,都会严重影响四氧化三铁生成,因此必要在发蓝、发黑之前除去。
(3)酸洗 酸洗目是除去工件表面锈迹。由于锈迹、锈斑会阻碍生成致密四氧化三铁层。虽然工件无锈迹,也应进行酸洗,由于它使油污进一步去除干净,并且酸洗会提高工件表面分子活化能,有助于下一工序氧化,能生成较厚四氧化三铁层。
酸洗溶液普通是10~15%浓度硫酸溶液,温度是70~80℃,将工件浸入硫酸溶液中,浸入时间为30min左右,锈蚀较轻钢件可浸20min,锈蚀严重者,则需要浸40min以上。
(4)氧化 氧化是发蓝、发黑重要工序。四氧化三铁膜层与否致密、与否光滑、与否有足够厚度,取决于氧化阶段。
发蓝工艺温度是550℃。发黑工艺温度是130~145℃。浸入时间是50~80min。含碳量高高碳钢,氧化速度较快,浸入时间可短些。含碳量低低碳钢,氧化速度慢,浸入时间需要长些。合金钢特别是高合金钢,工件表面有一定残存奥氏体,对碱溶液有较强抗抵作用,不易生成Fe3O4,因而浸入时间需更长一些。
槽液正常颜色是白色。如果槽液呈红色或棕色,表达亚硝钠浓度过大,应及时调节槽液成分。如果溶液呈绿色,则表达铁离子浓度过大,应及时更新溶液。
(5)皂化 所谓皂化,是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜,以提高工件抗腐蚀能力。惯用皂化液浓度是30~50g(肥皂)/L。把皂化液加热至80~100℃,将氧化后工件放入皂化液浸泡10min左右。
(6)检查
氧化完毕后,要对工件进行检查,看Fe3O4膜层与否合格。检查办法是:任意抽取三件工件,置于浓度为2%硫酸铜溶液中浸泡20s,不退黑色者为合格。三件工件中有一件以上不合格,则整槽工件视为不合格,需再氧化一次,以加深四氧化三铁厚度。
3.也许浮现缺陷及解决办法
钢件发黑工艺,在操作过程中,也许会浮现如下某些缺陷。
(1)氧化膜疏松 氧化膜应很致密,与基本结合很牢固。如果生成氧化膜疏松,容易擦掉,这是不正常现象。浮现这种状况,重要是由于新配制氧化溶液缺少铁离子引起。解决办法,是加入某些旧氧化溶液,或者加入某些干净钢屑,煮沸30min,以增长氧化溶液铁离子浓度,这现象就会消除。
(2)工件表面呈红褐色锈斑 氧化膜应呈深黑色,光亮且平滑。如果工件表面浮现红褐色斑点或连成一片,这重要是由于氧化溶液中氢氧化钠过浓、生成氧化铁过多所致。解决办法是调节溶液成分,补充加入某些亚硝酸钠和水,以减少NaOH浓度。
(3)工件表面呈淡灰色 工件表面失去乌黑光泽,呈淡灰色,这是由于氧化溶液中氢氧化钠浓度过低引起。解决办法,补充加入适量氢氢化钠。
(4)不生成氧化膜 经解决40~50min后,工件表面仍不上色(生成氧化膜),这重要是由于溶液温度过低,亚硝酸钠浓度局限性引起。解决办法是提高溶液温度,恰当增长亚硝酸钠量。
(5)氧化膜表面发花 工件在黑色基体上浮现零星白点,有时白点还较密集,这种现象工人称之为“发花”。发花因素重要是氧化时间不够引起。解决办法,是延长氧化时间(即浸泡时间),还可以补充加入少量氢氧化钠。
(6)工件表面呈绿色 如果工件表面氧化膜不是乌黑色,而是绿色,这是工件过氧化成果,是由于氧化溶液温度过高、亚硝酸钠浓度过高引起。解决办法是加入适量冷水(注意:加水时必要穿戴好保护具,缓缓加入,以免槽液飞溅,导致灼伤事故)和加入少量氢氧化钠,以减少溶液温度及亚硝酸钠浓度。
4.氧化溶液成分测定
从以上氧化膜缺陷分析中可知,当氧化溶液成分浮现波动时,就会导致氧化膜缺陷,至使发黑操作失败。氧化溶液成分,重要指氢氧化钠浓度和亚硝酸钠浓度。在发黑过程中,水分不断被蒸发,亚硝酸钠和氢氧化钠又非等比消耗,因此,此消彼长,浓度变化是必然。操作时间越长,变化就越大。
为了不使氧化溶液成分浮现大波动,应当每隔2~3h,就取样测定它们浓度,以便及时计算并补充添加关于原料。
下面简介氢氧化钠、亚硝酸钠浓度测定办法。
(1)氢氧化钠浓度测定 吸取氧化溶液10ml,置于量瓶中,加蒸馏水至500ml,摇匀,这便是稀释液。
吸取稀释液5ml置于锥瓶中,加蒸馏水100ml,加酚酞1~2滴,溶液变为红色。用0.1N盐酸原则溶液进行滴定,滴至红色消失,记下盐酸消耗量V1(ml)。
再加甲基橙2滴,溶液变为黄色。继续用0.1N盐酸进行滴定,滴至黄色转变为红色为止,记下盐酸消耗量V2(ml)。按下式计算氢氧化钠浓度(g/l):
或按下式计算氢氧化钠百分浓度: (%)
(2)亚硝酸钠浓度测定 吸取氧化溶液10ml,置于量瓶中,加蒸馏水至500ml刻度处,摇匀,这便是稀释氧化溶液。
吸取0.1N 原则高锰酸钾溶液10ml,置于锥形瓶中,加蒸馏水100ml,硫酸10ml,加热至50℃左右。这时溶液呈红色。用稀释氧化溶液进行滴定,至红色消失为止,记下稀释氧化溶液消耗量V(ml)。
按下式计算亚硝酸钠浓度(g/l):
(g/l)
或按下式计算亚硝酸钠百分浓度:
(%)
式中V—滴定期用去稀释氧化液ml数;14—10ml氧化溶液质量。
5.除油溶液成分测定
除油与氧化有着密切关系,除油不彻底,很难获得高质量四氧化三铁层膜。因此,除油溶液也要经常测定其成分,以便及时补充天加关于原料,以保证除油效果。
(1)氢氧化钠测定 吸取除油溶液5ml置于锥形瓶中,加蒸馏水100ml,摇均匀。加酚酞批示剂2~3滴,用0.1N盐酸原则溶液进行滴定,滴至红色消失为终点,记录盐酸消耗量V1(ml)。
在此溶液中加入甲基橙批示剂2滴,溶液变为黄色。用0.1N盐酸原则溶液进行滴定,至黄色变为粉红色为终点,记录盐酸消耗量V2(ml)(不涉及V1量)。
在两次滴定后,将溶液煮沸5~10min,待冷到常温后,加酚酞批示剂2~3滴,用0.1N氢氧化钠原则溶液进行滴定,滴至玫瑰红色为终点,记录氢氧化钠消耗量V3(ml)。
按下式计算氢氧化钠浓度(g/l):
(g/l)
或按下式计算氢氧化钠百分浓度:
(%)
盐雾时间 | 300小时 |
膜层厚度 | 1微米 |
应用范围 | 汽车、光学 |
运输方式 | 来料加工 |
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