1、钢件表面发蓝（发黑）处理原理及工艺流程一、发蓝（发黑）原理为了提高钢件的防锈能力，用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁(Fe3O4) 。这 Fe3O4 薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。在高温下（约 550）氧化成的 Fe3O4 呈天蓝色，帮称发蓝处理。在低温下（约 130）氧化成的 Fe3O4 呈暗黑色，帮称发黑处理。在兵器工业上，常用的是发蓝处理；在工业生产上，常用的是发黑处理。能否把铁氧化成致密、光滑的 Fe3O4 关键是选择好强的氧化剂。强氧化剂是由氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠 (NaNO2)、磷酸三钠 (Na3PO4)组成。发蓝时用它们的熔融液去处理工件；发黑是用它们
2、的水溶液去处理工件。常用的发黑溶液成分见表一。表一原料名称 氢氧化钠 NaOH 亚硝酸钠 NaNO2磷酸三钠Na3PO4水H2O质量组成(%) 33 10 2 55此溶液的浓度是 1.4g/cm ，沸点是 130。在此溶液的作用下，铁的氧化程3 是这样的：FeMa2FeO2Na2Fe2O4Fe3O4生产实践经验证明，要获得光亮、致密的 Fe3O4 膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠的比例，要保持在 1：33.5 之间。二、发蓝（发黑）的操作过程：发蓝（发黑）的操作过程：工件装夹去油清洗酸洗氧化清洗皂化热水煮洗检查。（一）工件装夹 要根据工件的形状、大小、设计专门的夹具或吊具。目的是使工件之间留
3、有足够的间隙，工件间不能相互接触，要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化。（二）去油目的是除去工件表面的油污。经过机架工后（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的更是这样。任何油污，都会严重影响 Fe3O4 的生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。常用的除油溶液配方，见表二。表二原料名称 氢氧化钠 NaOH 亚硝酸钠 NaNO2磷酸三钠Na3PO4水玻璃Na2SiO3水H2O质量组成(%) 7 3 3 2 85将除油溶液加热到 8090，然后将工件浸入，浸入时间为 30min 左右，若油污较多，还得延长除油时间，以除油彻底为准。（三）酸洗酸洗目的，是除去工件
4、表面的铁锈。因为铁锈会阻碍生成致密的 Fe3O4 层。即使工件无铁锈，也应酸洗，因为它使油污进一步去除干净，而且酸洗会提高工件表面分子的活化能，有得于下一工序的氧化，能生成较厚的 Fe3O4 层。酸洗溶液一般是 10%15%浓度的硫酸溶液，温度是 7080。 ，将工件浸入硫酸溶液中，浸入时间为 30min 左右，铁锈少的可浸 20min，铁锈多的需浸 40min 以上。（四）氧化氧化是发蓝、发黑的主要工序。Fe3O4 膜层是否致密、是否光滑、是否有足够的厚度，取决于氧化阶段。发蓝的温度是 550。发黑溶液的温度是 130145。浸入时间是5080min。含碳量高的高碳钢，氧化速度较快，浸入时间
5、可短些。含碳量低的低碳钢，氧化速度慢，浸入时间需要长些。合金钢特别是高合金钢，工件表面有一定的残余奥氏休，对碱溶液有较强的抗抵作用，不易生成 Fe3O4，因面浸入时间需长些。表三列出了有关钢种氧化（发黑）时溶液的温度及浸入时间。表三钢种 入槽温度( ) 出槽温度() 处理时间(min)高碳钢 120125 125130 40低、中碳钢 125130 130135 50铬硅钢 125130 130140 60高合金钢 130135 135145 70高速钢 135140 140150 80溶液的正常颜色是白色。如果溶液呈红色或棕色，表示亚硝酸钠浓度过大，应及时调整溶液的成分。如果溶液呈绿色，表示铁离子浓度过大，应及及时更新溶液。（五）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，以提高工件的抗腐蚀能力。常用的皂化液浓度是 3050g(肥皂)/L。把皂化液加热到 8010，将氧化后的工件放入浸泡 10min 左右。（六）检查氧化完毕后，要对工件进行检查，看 Fe3O4 层是否合格。任意抽取三件，置于 2%浓度的硫酸铜溶液中浸泡 20s，不退黑色者为合格。三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 Fe3O4 厚度。
