发蓝工业上为了防止钢铁制品生锈,
以下是本人撰写的钢铁碱性氧化(发兰)工人技术培训材料的部分段落 ,供您参考。
2 氧化膜的特点及应用范围
钢铁的化学氧化处理亦称发蓝。钢铁通过氧化处理,在表面形成一层氧化膜,膜的厚度约为0。 5~1。5μm,厚度很小,因此对工件尺寸无影响。由于氧化是在碱性溶液中进行的,氧化后的工件也就不会产生氢脆。氧化膜的组成主要是Fe3O4,称之为磁性氧化铁。这种氧化膜同空气中自然形成的氧化膜相比,膜层均匀而紧密,但以覆盖层标准来衡量,其防护性能仍很差,需要浸肥皂液,浸油或钝化处理后,防护性能和润滑性能才能得到提高。 氧化主要应用于机械、仪器仪表、枪械等的精密零件及不能以其他覆层替代的防护—装饰...全部
以下是本人撰写的钢铁碱性氧化(发兰)工人技术培训材料的部分段落 ,供您参考。
2 氧化膜的特点及应用范围
钢铁的化学氧化处理亦称发蓝。钢铁通过氧化处理,在表面形成一层氧化膜,膜的厚度约为0。
5~1。5μm,厚度很小,因此对工件尺寸无影响。由于氧化是在碱性溶液中进行的,氧化后的工件也就不会产生氢脆。氧化膜的组成主要是Fe3O4,称之为磁性氧化铁。这种氧化膜同空气中自然形成的氧化膜相比,膜层均匀而紧密,但以覆盖层标准来衡量,其防护性能仍很差,需要浸肥皂液,浸油或钝化处理后,防护性能和润滑性能才能得到提高。
氧化主要应用于机械、仪器仪表、枪械等的精密零件及不能以其他覆层替代的防护—装饰性工件。弹簧钢、细钢丝、及簿钢片零件也常用氧化膜作为防护层。
4 氧化膜的性质
影响氧化膜质量(结构、色泽和防护性能)的主要因素是膜层的厚度。
十分薄的膜(2~4nm)是无色的,没有防护能力。过厚(>2。5μm)的膜同样达不到最好的防护能力,其外观呈无光泽的黑色或灰黑色,结构疏松,抗磨能力差。合适的厚度为0。6~0。8μm,此时的氧化膜表面呈现出黑色或蓝黑色,带有光泽,膜层致密耐磨性能好,但不是所有钢材都能获得这种氧化膜,钢铁化学成份对膜层外观和结构有明显影响,合金钢和低碳钢的氧化膜层因易夹杂氧化铁而带有红色挂灰,而铸铁、硅钢的氧化膜外观呈黄色至浅黄色。
5 碱性氧化溶液成份及操作条件
如前所述,碱性氧化溶液都是含氧化剂的浓碱溶液,而按具体成份、浓度不同又分为多种配方。为了得到较厚和防护性能较高的氧化膜,还有采用浓度不同的两种溶液进行两次氧化(我们所在60年代中后期曾使用过)的方法。
目前我所采用的是最基本最通用的一种溶液配方,这种溶液的浓度较小,也没有加促进剂,因此成膜速度较慢,需要较长的处理时间,膜层较薄,但比较光亮、美观,其成份及操作条件是:
氢氧化钠 (NaOH) 550 ~ 650克∕升
亚硝酸钠 (NaNO2) 150 ~ 200克∕升
温 度 (℃) 135 ~ 145 (确切的控制温度应视钢成份而定)
时 间 (min) 40 ~ 120 (确切的控制时间应视钢成份而定)
6 影响氧化质量的因素及工艺过程的控制
6。
1 溶液成份
6。1。1 氢氧化钠的含量 溶液中氢氧化钠的含量与氧化速度有关,浓度高些可加快氧化速度,膜厚度也略有增加,但决非越高越好,较适合的浓度是550~700克∕升,过高容易形成红色挂灰、疏松、多孔氧化膜。
当氢氧化钠含量超过1100克∕升时就不再形成氧化膜,甚至原先已有的膜还会被溶解。氢氧化钠太低时,不仅氧化膜薄且易发花,防护性能亦差。
虽然氢氧化钠的范围相当宽,实际操作时仍应根据钢材(工件)的化学成份选择最合适的含量:高碳钢可以用较低的氢氧化钠,而低碳钢应采用较高的浓度。
6。1。2 亚硝酸钠浓度 亚硝酸钠是溶液中的氧化剂。提高亚硝酸钠浓度,可使溶液中亚铁酸钠和铁酸钠增多,从而加快氧化速度,形成的氧化膜层致密且牢固。若亚硝酸钠含量过低时,氧化膜虽厚但疏松,氧化剂本身的消耗亦会增加,有时还会使氧化膜出现难看的暗绿色。
通常亚硝酸钠含量控制在150~250克∕升范围内。
6。1。3 铁 铁虽然并不包括在溶液成分之内,但是溶液中必须要含有少量的铁,只有那样,才能在工件表面形成致密且结合牢固的氧化膜。
新配制的溶液中因缺乏铁致使所得到的膜十分疏松,同基体的结合力亦很差。当然铁的含量亦不能过高,否则会导致氧化膜的成膜速度下降,且膜上出现红色挂灰。一般铁的含量应控制在0。5 ~ 2。0克∕升范围内。
6。1。4 氧化温度、时间与钢铁(工件)含碳量的关系 用来制造工件的钢材中均含有少量碳。碳含量对氧化过程影响较大 。一般,含碳量高的钢容易氧化,因而所采用的温度较低,时间也较短;含碳量低时不易被氧化,所用温度必须高些,时间也要长得多;中碳钢所需温度和时间介于两者之间。
氧化时间、温度和钢材含碳量的关系见表1
表1 氧化温度、时间和钢含碳量的关系
钢材(工件)含碳量(%) 氧化溶液温度(℃) 氧化时间(min)
0。7以上或铸铁 138 ~ 142 15 ~ 25
0。
4 ~ 0。7 142 ~ 145 25 ~ 40
0。1 ~ 0。4 140 ~ 145 40 ~ 60
合金钢 135 ~ 138 50 ~ 120
高速钢 135 ~ 138 30 ~ 40
注:钢材的名称、牌号、含碳量、合金成份在黑色金属材料手册中可以查到
氧化过程的实际操作是在溶液沸腾或接近沸腾情况下进行的,溶液浓度同温度存在对应关系,溶液的沸腾温度随着氢氧化钠浓度增高而升高,所以这两个因素的影响其实是一致的,即溶液中氢氧化钠含量愈高,其沸腾温度就愈高。
下图1是溶液温度(或氢氧化钠浓度)对膜成张速度的影响关系曲线。从图中可以看到:温度愈高,膜的成长速度愈快,最终获得的膜厚度也愈大。
过厚的氧化膜常常是疏松和不耐磨擦的。此外,在过高的温度下还会促进溶液中铁酸盐加速水解,形成含水氧化铁红色挂灰附着在工件上,致使膜的质量低劣。
因此,化学氧化操作不宜在温度超过145℃的沸腾溶液中进行。
6。2 氧化溶液的配制
6。2。1 计算并称量所需之氢氧化钠和亚硝酸钠;将所需氢氧化钠分批加入氧化槽中,用部分冷水在搅拌下使其溶解,再加水至计算容积的4/5;
6。
2。2 将亚硝酸钠缓缓加入槽中;
6。2。3 加水至计算容积(液面的标高)后将溶液加热至沸腾;
6。2。4 测量温度,取样分析,必要时进行调整;
6。2。5 用标准样件试氧化,送检合格后即可投入使用。
注:新配溶液中因缺铁,在处理首批工件时可能得不到合格的氧化膜,可用下列任一种方法进行调整:a。以废工件处理一个班次。 b。按每升溶液加入2。5g Fe2(SO4)3•9H2O。
c。加入20%左右旧氧化溶液。
因文字太长,以下内容略去
1 内容提示
3 氧化膜的生成
7 氧化常见估障及其排除方法
8 操作要点及注意事项
9 钢氧化主要设备
10 不合格氧化膜的去除
。收起