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金属外观发黑需求哪些开发【详解】

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  金属表面发黑需要哪些设备 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多相关表面处理工艺展示内容,就在深圳机械展 金属的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。 发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。 A3 钢用碱性发黑好一些。 碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。 发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。 发黑时所需温度的宽容度较大,大概在 135 摄氏度到 155 摄氏度之间都可以得 到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。 实际操作中, 需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸 油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。 常温发黑处理工艺 常温发黑处理工艺,主要由以下工艺步骤完成:1)清洗;2)脱脂:工件必须完全 浸入脱脂液中;脱脂液浓度 ph 值 12-14,处理时间 10-30min,每过 3-5 分钟 上下抖动几次,药液浓度低于 ph12 时补充脱脂粉;3)水洗;4)酸洗:酸洗液浓 度 ph 值 2-4,处理时间 5-10min;5)水洗;6)发黑:池液浓度 ph 值 2.5-3.5, 处理时间 10-12min;7)水洗;8)吹干;9)上油。本发明有益的效果是: 1.发黑安全不用电,用碱性高温发黑需 100%用电。 2.提高工效:共需 1-2 分钟。 3.发黑成本低,设备简单,操作方便;对发黑时间作了严格的控制。 4.工艺适应性强:金属材料发黑工艺钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝 的。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两 种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。 A3 钢用碱性发黑好一些。 碱 性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。 发黑液的主要成分是氢氧 化钠和亚硝酸钠。 发黑时所需温度的宽容度较大,大概在 135 摄氏度到 155 摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。 实际操作中, 需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。发黑质量 的好坏往往因这些工序而变化。 金属“发蓝”药液 采用碱性氧化法或酸性氧化法; 使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被 腐蚀,此处理过程称为“发蓝” 。 黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化 膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。 一、碱性氧化法“发蓝”药液 1.配方: 硝酸钠 50~100 克氢氧化钠 600~700 克亚硝酸钠 100~200 克水 1000 克 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: (1)金属表面务必洗净和干燥以后,才能进行“发篮”处理。 (2)金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关, “发蓝”药液温度 及金属器件在其中的处理时间可参考下表。 金属中含碳量%工作温度(℃)处 理时间(分)开始终 止0.-300.5-0.-500.4142--60 合金钢 -15560-90 (3)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。 (4)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,吹于。 二、酸性氧化法“发蓝”药液 1.配方: 磷酸 3~10 克硝酸钙 80~100 克过氧化锰 10~15 克水 1000 克 2.制法:按配方计量后,在不断搅拌条件下,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: (1)金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。 (2)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 耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。 4.“发蓝”工作温度为 100℃,处理时间为 40~45 分钟。在处理碳素钢时,药 液中磷酸含量控制在 3~5 克/升;处理合金钢或铸钢时,磷酸含量控制在 5~ 10 克/升。应注意定期分析药液磷酸的含量。 5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。 1 前言 钢铁常温发黑具有节能、高效、设备简单、操作方便和基本无环境污染等特点。 从小件到面积较大、形状复杂、不同钢种的工件均可应用。但由于前处理难,各 类发黑剂都存在不同弊病,该项技术推广很不平衡。笔者结合多年生产实践,谈 谈生产应用中的工艺控制和改进措施, 供同行参考。 2 工艺控制和改进措施 2.1 工艺流程 一般为化学除油→热水洗→清水洗→强腐蚀→二次清水洗→化学 除油→热水洗→清水洗→弱腐蚀→二次清水洗→常温发黑→二次清水洗→浸脱 水油→送验。 2.2 前处理 钢铁常温发黑前处理主要是除油和除锈,一般采 用化学除油、盐酸腐蚀,也有应用湿法喷砂的[1] 。具体工艺笔者以前做过详细 介绍[2] 。常温发黑液呈酸性,发黑前工件表面要求全润水,才能有效地保证 黑膜的牢固度,否则再好的发黑剂也不能出合格产品。多年实践证明,无论是单 独用除油剂,还是低浓度三大碱添加除油剂的除油槽,都要在 50℃左右加热, 以加快除油速度。操作时如果采用短时间(3~5min)除油、除锈交叉作业,工 效明显提高。 2.3 常温发黑 钢铁常温发黑剂自 80 年代中期国内开发以来, 市场商品逐渐增多。 生产应用效果大体都是膜的结合力不如高温发黑的,溶液稳 定差等[3] 。 HH902 钢铁常温发黑剂在这两方面有较大突破。笔者所在厂 几年生产实践证实,膜的牢固度无需等待 24h 的后效,就能获得结合力良好的 黑色膜层,完全可同高温发黑媲美。溶液稳定性方面,工作液产生白色沉淀少, 也不易影响膜层质量,不需经常调整;母液存放两年以上无沉淀,效果不变。 ZT 发黑剂将丙烯酸类涂料添加在发黑剂内,两工序合二为一,简化生产。膜的 结合力、耐蚀性良好,只是黑膜黑度偏淡蓝颜色。 溶液维护与调整常温发黑时,钢铁表面活化产生 Fe2+,过量 Fe2+与 Se2-反 应生成白色沉淀; 在氧化剂存在的条件下, Fe2+氧化为 Fe3+反应也生成沉淀, 均无谓消耗溶液内 Se2-,缩短使用寿命,生产中应采取如下措施: (1)生产线设计 发黑槽前两只清水槽要用硬塑板或钢板槽内衬软塑料板制作, 以防铁槽生锈污染清水,在生产中将 Fe2+带入发黑槽。 (2) 发黑用器皿 小批量生产用塑料篮,批量生产用钛篮、钛框、钛滚桶等, 杜绝发黑时产生 Fe2+和消耗发黑剂。 钛器皿虽一次性投入资金较多, 但耐酸碱, 又与发黑剂不起反应,使用寿命 10 年以上,综合计算还显著降低生产成本。 (3) 发黑槽加盖 停工时将溶液用塑料盖盖严, 防止空气中氧气入内, 减慢 Fe3 +生成速度而减少沉淀物的形成。 定期用精密试纸检查溶液 pH 值,高于 2.6 以上就要加以调整。比较简单的办法 是,先将溶液自然沉淀过滤,补加母液使工作液恢复到 pH2.4 范围即可继续发 黑。 如果不是批量生产, 发黑液配制以每批零件量计算, 一次性发黑药液用完为原则, 这样不但保证黑膜均匀,结合力好,还能避免由于溶液存放时自我消耗。 2.4 后处理 (1) 常规技术要求改用脱水油封闭。 (2) 膜层耐蚀性要求较高,可加钝化处理,再浸脱水油。 (3) 耐蚀性、耐磨性要求都高于常规发黑膜层标准,发黑后浸丙烯酸酯乳液固 化剂,略自然干燥后浸脱水油。 (4) 膜层要求耐温 400℃的不油封, 可浸强力封闭剂, 表面光亮度好、 硬度高。 生产中为了降低生产成本, 可根据发黑件的表面技术要求,尽量采用简单的后处 理工艺。 2.5 生产中注意要点 (1) 前处理必须达到工件全润水,不允许有残留油污、锈点和氧化皮等。 (2) 发黑前用清水洗时,要严格清洗掉工件内外盐酸液,否则易产生沉淀。 (3) 新配槽液常温发黑时间控制为 2~3min,老槽液可延长至 5~10min。 一般视工件黑灰色出槽为佳(随时间延长转为黑色) ,出槽时黑色,膜层较疏松, 结合力不理想。 (4) 有机膜的封闭应选用水溶性丙烯酸酯乳液,发黑后清洗干净可直接浸涂, 工艺较简单。溶液配制按说明,乳液与水一定要搅拌均匀,调整至工件膜层无流 痕,方可投入生产。 (5) 浸脱水油要摆脱传统浸油习惯(入槽略浸一下就出槽) ,封闭有一个先脱 水并使油相浸润工件的过程,时间控制在 3~8min。 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多相关表面处理工艺展示内容,就在深圳机械展