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(1)钢铁发黑工艺原则 钢铁在氢氧化钠和亚硝酸钠活硝酸钠溶液中,生成亚铁酸钠及铁酸钠,亚铁酸钠和铁酸钠进一步作用,生产四氧化三铁,即氧化膜。四氧化三铁在溶液中的溶解度很小,当浓度到达饱和时,就会在钢铁表面上生成一层较为致密的氧化膜。这层薄膜可以存储防锈油,能防止弓箭的抗腐蚀性,增加工件的美观。 8 t4 K/ n# ], z. ~ i. F5 `氧化膜的形成分为4个阶段:①首先在零件某个部位产生少量溶解,在表面接触形成一个过饱和和四氧化三铁区域;②在上述区域中,产生磁性氧化膜细胞;③晶胞在一定条件下,逐步长大;④随着晶胞的不断长大,磁性氧化膜逐渐连成一片,成为连续的氧化膜。此时,晶胞增大速度减慢,最后停止增长。2 U; F, P9 ?2 U, J* V4 g. B 这中氧化法生成的氧化膜质量稳定,而且槽液维护容易,槽液的温度在130℃以上,采用蒸汽加热或电加热。 , G' g% @5 |* U- ^" q- e- D* p(2)钢铁发黑工艺流程 准备工件→除油→酸洗活化→清洗→发蓝→清洗→检验→(皂化)→浸油→干燥→检验。$ R5 H4 ?+ d" o3 P' C! C (3)发蓝工艺配方及操作 9 r* P/ A5 h) F; P' T8 ^4 L①准备工件 检查待发蓝零件的质量:零件有装饰性要求时,其粗糙度应低于Ra1.6um,一般应达到Ra3.2um。工件表面不得有裂纹、磕伤、漆膜和金属镀层。表面锈蚀严重,有难以去掉的厚氧化皮的工件不宜发蓝。 5 f4 e6 N5 ]# _. R9 x检查、启动各加热槽,开动抽风机等辅助设备,准备好工具、料筐和起吊用具。$ b9 K+ Y- e+ _7 B ②脱脂除油 除去工件黏附的油污,为酸洗做准备。脱脂工序在除油槽中进行,溶液配方:氢氧化钠(NaOH),50~60g/L;碳酸钠(Na2CO3),50~60g/L;磷酸钠(Na3PO4),80~100g/L;硅酸钠(Na2SiO3),49h/L;水,1L.在70~100℃状态下使用,多用于油垢严重的工件脱脂。6 _, n) X. L4 E4 X- H, S/ k) j# ~ 工件在脱脂槽中煮西20~30min,油迹除净为止,除油之后在流动的清水中冲洗,去掉工件上的溶液。也可以曹勇其他化学清洗剂、溶剂脱脂。 : u4 p( {" c$ [$ t2 o1 R4 J8 o零件有装饰性要求,其粗糙度比较粗糙时,可以采用这个溶液,室温下,使用转桶除油,这样既可以除油,又可以对工件表面抛光,增加发黑之后的工件的光亮度。" b* m7 S" J1 g$ q8 S ③酸洗 为去掉工件的锈迹、氧化皮和活化工件表面,应将工件在20%~35%工业盐酸(质量分数)添加缓蚀剂(尿素0.05%)的溶液中酸洗,时间30s以上,氧化皮厚的工件,应酸洗至洁净,但工件不得被腐蚀,精密零件更应严格控制酸洗时间。 8 K2 I" D3 W2 W& I: U; A对于抛光除油的工件这道酸洗可以省略,工件表面不需要酸洗活化处理,同样可以发黑处理。+ u/ d Y0 V- G% }, t2 [5 } ④发蓝工序 溶液配方:氢氧化钠(NaOH),300~350g/L;亚硝酸钠(Na2NO2(,80~110g/L;水,1L。工件入槽温度在125℃,出槽温度130℃,处理时间一般在40min,根据具体情况做调整。零件放入槽液10~15min后,观察工件表面上色情况,及时调整溶液的浓度和温度。工件发蓝后,先在热水中吸取碱液,再在流动清水中洗净碱液。 8 O: E5 \, s0 v0 B/ L$ K# k; F⑤皂化 配方:家用肥皂,3~5g/L,处理时间3~5min,使用中保存皂液清洁,经常去除皂渣。 $ H8 z S% J/ F5 X. J+ t2 K⑥热水清洗 水温≥70℃,清洗时间3~5min,保存谁的清洁。; w$ Q/ h0 Q3 e. [& M5 [! j ⑦干燥 甩干、吹干活热风干燥。. Y: e+ r! Q& M( u+ h' D9 _ ⑧浸油 可以使用防锈油,也可以使用机械油,浸油温度根据油品的要求使用。9 |& e) I1 M- W 普通机械油使用时加热温度在105~120℃,浸油时间2~5min。浸油结束之后甩干残油。 ! F7 e! x; q0 K) Q⑨检验 进行发蓝色泽均匀性的外观检查,用硫酸铜滴定检查氧化膜厚度。 ' D+ ]3 [+ [4 n(4)操作注意事项% W0 g2 I, C8 {$ C$ e7 v) I ①操作中要穿戴好劳保用品。, Z. K* ?! ^1 l/ T& e; i: ~( F ②配置发蓝溶液时,先在发蓝槽中加2/3容积的水,将需要量的NaOH放入金属箩筐中,然后吊入液面,不要全部进入,让NaOH缓慢融入水中。 ! x6 q2 q9 F- _5 j% Z2 I1 `0 w& R③发蓝工序中除油、酸洗、发蓝的每道工序结束之后都要有清洗工序,避免上道的残液带入下道工序的槽子中。 + e* F& a5 F! l5 b! S8 L④对于平面工件,尽量避免工件的平面接触,影响发黑膜厚,必要时采用工件吊装方式。& l" b- Y' |% H ⑤对于完成上油工序的工件返工,需要从除油开始;没有上油的工件,从酸洗工序开始就可以了。 4 L/ L. q, m C⑥连续生产时,发蓝槽液应该每周清理一次。 - h# D ]0 G- E& A+ m8 x(5)发蓝质量检验7 n6 l0 u# z0 Z5 t0 K ①发蓝上油的工件,表面滴上3%的中性硫酸铜水溶液(质量分数),表面保存30s时间不显现铜色为合格。% g* W% w" k$ n5 Z# I( K ②膜的附着力检查,使用面纱用力擦拭工件表面不出现金属基体光泽为合格。 W; e. p2 M( O$ p3 X③发蓝上油的工件,在3%氯化钠溶液中浸泡2h不生锈为合格。 |
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