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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。 a6 I- u0 [$ g- Y! W/ `
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。8 t* M2 {6 X/ A2 w& V3 }* Y* c2 S
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。$ l: V7 D6 a% J' V
(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。, p( p" ~" R; ?$ \: B
(3)发蓝工艺配方及操作
& j0 E) z* Z' P2 v' { ①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 V. R1 B( p" g+ X P
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。
, [1 J( k Y0 c 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。
m3 L. N) Q8 N/ R 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。; G4 N, H; T& Y& G1 l- Y+ h
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。4 C b+ i) e9 }' Y5 g
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。
6 z, G6 D# U3 a1 H: P# g 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。' ]) {7 R2 k0 B1 p8 h% y4 Y
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。. [3 q, y) I0 t9 H
⑤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。; ]) o* |, L. M7 P. O
⑥热水清洗 水温≥70℃,清洗时间3~5min,保存谁的清洁。$ [. h a3 v; G/ D
⑦干燥 甩干、吹干活热风干燥。
8 ~/ A7 `- V+ A0 |) H⑧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。; Q& \$ X' n: Z! ?3 J. t5 @9 J
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。* a# x% h8 k5 _& c* u5 v- B
⑨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。3 ]! Z0 u; C/ e6 R* A5 C! a+ S
(4)操作注意事项8 X9 e. B6 l. Q% d4 d; l
①操作中要穿戴好劳保用品。
0 g4 q/ [! Q9 d1 C4 v6 l 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。
5 ~1 S2 N7 V2 X ③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。
4 q8 c- A; f/ c ④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。
% r3 z' K# t0 V' q: H+ j! r 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 }: a5 I; `. }. E! z3 ^ ] ⑥连续生产时,发蓝槽液应该每周清理一次。4 K( B5 C% \( q, T- ~, N
(5)发蓝质量检验
6 v: d+ m4 B% F+ T8 W+ M 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。
* f s/ M4 A- D x2 T9 c 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。
) c3 I+ l# g) m" C. n ③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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