金属表面处理技术之发黑处理

发黑处理也叫发蓝处理，是金属表面处理的一种方法，也是目前应用较为广泛的金属防锈处理技术。经过发黑处理的金属表面形成一层乌黑的硬膜，硬膜层能保护金属表面防止氧化,从而达到防锈的目的。

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。

碱性加热发黑碱性加热发黑是钢铁最典型的发黑方法，已有几十年的历史，且工艺相对较为成熟，发黑质量较为稳定，是目前应用广泛的发黑工艺。这种方法采用NaNO2和NaOH的浓溶液，将欲发黑的工件置于此液中，在140℃煮40min左右。X射线衍射分析结果表明，在钢铁件表面形成致密的晶态结构Fe3O4膜。该氧化膜与钢铁基体表面接触良好，具有很好的附着力和防腐性能。发黑过程因在高温和强碱介质中，故对工件前处理的去油要求不很高。缺点：碱性加温发黑是在加热状态下进行的,这种处理技术存在着较大缺点，例如费工、费时、耗能大，特别是发黑剂在加热状态下会蒸发出有害气体，对身体健康有害,因而目前正在被淘汰。

碱性加热发黑工艺，在操作过程中，可能会出现如下的一些缺陷。

（1）氧化膜疏松      氧化膜应很致密，与基体结合很牢固。如果生成的氧化膜疏松，容易擦掉，这是不正常的现象。出现这种情况，主要是由于新配制的氧化溶液缺少铁离子引起的。解决办法，是加入一些旧的氧化溶液，或者加入一些干净的钢屑，煮沸30分钟，以增加氧化溶液的铁离子浓度，这种现象就会消除。

（2）工件表面呈红褐色锈斑  氧化膜应呈深黑色，光亮且平滑。如果工件表面出现红褐色斑点或连成一片，这主要是由于氧化溶液中氢氧化钠过浓、生成氧化铁过多所致。解决办法是调整溶液成分，补充加入一些亚硝酸钠和水，以降低氧化液中氢氧化钠的浓度。

（3）工件表面呈淡灰色 工件表面失去乌黑光泽，呈淡灰色，这是由于氧化溶液中氢氧化钠浓度过低引起的。解决办法，补充加入适量的氢氢化钠。

（4）不生成氧化膜  经处理40～50分钟后，工件表面仍不上色（生成氧化膜），这主要是由于氧化溶液温度过低，亚硝酸钠浓度不足引起的。解决办法是提高氧化溶液温度，适当增加亚硝酸钠量。

（5）氧化膜表面发花  工件在黑色基体上出现零星的白点，有时白点还较密集，这种现象工人称之为“发花"。发花原因主要是氧化时间不够引起的。解决办法，是延长氧化时间（即浸泡时间），还可以补充加入少量氢氧化钠。

（6）工件表面呈绿色   如果工件表面的氧化膜不是乌黑色，而是绿色，这是工件过氧化的结果，是由于氧化溶液温度过高、亚硝酸钠浓度过高引起的。解决办法是加入适量冷水（注意：加水时必须穿戴好老保护具，缓缓加入，以免槽液飞溅，造成灼伤事故）和加入少量氢氧化钠，以降低溶液温度及亚硝酸钠的浓度.   

常温发黑技术常温发黑技术由于它的诸多优点，一问世即受到人们的关注。它使用简单、不须加温（室温使用）、工作效率高、无三废排放、可有效地改善工作条件，经济实用、不需专用设备、特别适用于小批、零星工件的发黑处理。常温发黑液使用中最关键的环节是工件的预先清洗，工件在发黑前必须用除油清洗剂进行除油清，否则会影响发黑效果。

常温发黑剂中发黑常见的缺陷，其产生原因及排除方法：

一、发黑膜层不均匀     产生原因：1、工件去油不干净；2、清洗不到位；3、工件重叠在一起。   排除方法：1、加强去油，加大水冲洗；2、去油后用热水洗再用冷水冲；3、抖动工件，从夹具上考虑。

二、零件表面疏松，结合力不牢固 产生原因：  1、发黑时间过长或过短。2、零件表面有残余物。  排除方法： 1、严格工艺适当控制时间。2、加强发黑的前处理。

三、发黑膜色浅  产生原因： 1、发黑时间太短；2、成分不足。排除方法：1、延长发黑时间；2、调整或更换溶液。

四、光泽性差，有锈斑  产生原因：1、脱水油中水分太多；2、零件脱水时间短。排除方法：1、排除水分，检查脱水油或更换；2、延长脱水时间。

五、牢固性比碱性发蓝差  产生原因：1、发黑尚未作用；2、零件的氧化层未除尽。排除方法：1、发黑后放置一天再使用；2、加强发黑前的处理。

六、工件有花斑  未涂油的工件可用水冲洗后补发0.5-1分钟。

七、不合格品返修 可用10%的稀硝酸除发黑膜后重新发黑。