钢铁发蓝工艺简述.doc

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1、钢铁发蓝工艺简述摘要：发蓝工艺是一种材料保护技术，其实质是使钢铁表面通过化学反应，生成一种均匀致密、有一定厚度、附着力强、耐蚀性能好的蓝黑色氧化膜，起到美化和保护工件的作用，广泛用于机械零部件和钢带的表面处理[1]。关键词：钢铁；工艺；发蓝前言众所周知，传统碱性发蓝液一般用氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO2)、硝酸钠(NaN03)等配制而成，工艺过程需在140℃以上加热氧化处理30～90min后，再加热皂化、清洗，上油等。碱性发蓝不仅能耗大、生产周期长，而且所用亚硝酸盐对人体健康有害，还存在环境污染等问

2、题，因此研究和推广常温发蓝工艺是十分必要的。所谓钢铁常温发蓝是指把经除油、除锈处理的钢铁零件，在常温状态下浸入、喷淋或涂刷常温发蓝剂，进行发蓝处理的一种工艺方法。常温发蓝是近年来开发应用的一种新技术，目前在我国机械制造业已得到了一定的应用。该技术在机械零件、工具等钢铁件的表面防护，装饰方面应用前景广阔，是代替传统碱性发蓝的一种节能、环保新工艺。一．钢铁常温发蓝原理及后效现象1．原理常温发蓝剂是发蓝工艺过程所用的重要原料，主要由无机盐、无机酸，氧化剂和活化剂组成，有液态和固态两类。常温发蓝液呈蓝色或绿色。原液的p

3、H值一般为1～2，加适量自来水稀释后成为工作液。将工件浸入工作液时，其中的氧化剂首先与工件表面的铁反应生成FeO，FeO再与工作液中溶解的氧反应生成Fe304。反应初期，FeO快速形成并转变为Fe304氧化膜，当氧化膜逐渐覆盖整个工件表面后，使工件基体表面与工作液隔离，氧化速度降低，氧化膜增厚速度变慢。2．常温发蓝的后效现象常温发蓝处理后的工件，在一定时间内，随着时间的延长，工件表面残留的工作液将继续与工件表面发生氧化反应，使Fe304氧化膜不断致密和增厚，这个过程就是常温发蓝的后效现象。由于溶解在工作液中的氧

4、有限，常温发蓝时首先在工件表面形成一层很薄的FeO薄膜，并逐渐向Fe304转变，因此可以说常温发蓝的最后阶段是Fe20。不断形成、长大为致密的保护膜的过程。显然，刚经过常温发蓝处理的工件表面获得的还是不十分致密的含有FeO的薄膜。常温发蓝处理后，工件表面的FeO还需要一定时间才能转变为较厚、致密的Fe304保护膜。一．常温发蓝工艺常温发蓝的具体工艺流程一般为：除油一水洗一除锈一水洗一发蓝一水洗一上油。由于整个工艺过程可实现全常温处理，不需加热，所以工艺过程对设备没有特殊要求，用塑料容器即可，投资少，见效快，操作

5、方便。1．除油除油是常温发蓝的关键工序。除油是否彻底将直接影响发蓝质量，常用除油方法有4种，其处理方法和使用范围详见表l，其中喷砂处理后发蓝效果很好，喷砂可同时完成(或一定程度实现)除油和除锈。方法处理工艺适用范围常温清洗用常温金属清洗剂或有机溶剂浸洗形状简单的工件碱液加热清洗在85％烧碱+15％磷酸三钠+少量水玻璃清洗液中，加热至90℃左右煮20～30min形状复杂、油多的工件喷砂将工件进行液体喷砂处理表面粗糙度度无特殊要求的工件烘烤在300"C左右的炉温下，使工件表面的油污烧尽即可硬度无特殊要求、形状复杂的

6、工件硬度无特殊要求、形状复杂的工件表一常见除油方法2．水洗常温发蓝工艺过程中的所有水洗工序均以流动水冲洗为宜，时间为l-3min。其中除锈后和上油前的水洗时间不宜过长，洗去工件表面残留物，不出现黄色锈斑即可。3．除锈用30％的工业盐酸加适量缓蚀剂对工件进行酸洗除锈。酸洗可除锈并活化工件表面。一般低碳钢件的酸洗时间可适当长些，高碳钢和铸铁件的酸洗时间可稍短，以减少发蓝后的可擦物。4．发蓝处理目前常温发蓝剂有液态和固态两类。工作液的配比一般为：固态发蓝剂：水=l：(50～60)，液态发蓝剂：水=l：(6～8)为宜。

7、工作液的pH值为2～3，发蓝剂稀释前后的pH值变化较小，故保证了氧化剂的强氧化能力。发蓝时，工件浸入工作液后应上下或左右搅动，也可将工件从工作液中提出并在空气中停留数秒(以加快发蓝速度)后，再浸入工作液，如此反复至发蓝均匀，一般3～5min且p可。需要注意的是，工件在空气中停留的时间不能太长，否贝Ⅱ会出现黄色锈斑。为了保证工件的发蓝质量和速度，处理数批工件后，工作液中的有效成分因消耗而降低，通常表现为发蓝速度变慢，氧化膜薄，这时需添加发蓝剂。发蓝过程中在工作液里将有白色沉淀物(附产物)产生，应定期清除，除去白色

8、沉淀物后的工作液仍可继续使用。一般发蓝时间超过5min应考虑添加发蓝剂，以提高发蓝速度。而且在发蓝过程中，要注意观察工件的发蓝情况，以便确定是否进行下道工序或采取相应的措施．5.上油将发蓝好的工件冲洗干净后，浸入脱水防锈油中，同时不断搅动，使工件脱水充分，封闭工件表面微孔，提高发蓝层的耐腐蚀能力，增加光泽及美观。也可在l％～3％乳化油中煮沸，吊出自然干燥后再浸机油。一．常温发蓝件的质量