钢铁发蓝工艺简述.docx

该【钢铁发蓝工艺简述 】是由【LT01】上传分享，文档一共【5】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【钢铁发蓝工艺简述 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。Documentnumber:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
钢铁发蓝工艺简述
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***钠(NaNO2)、***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***盐对人体健康有害,还存在环境污染等问题,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。
钢铁常温发蓝原理及后效现象
,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pH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。
,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Fe30
4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。
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,操作方便。

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、形状复杂的工件
硬度无特殊要求、形状复杂的工件
表一常见除油方法

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。

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。

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。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.

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。
常温发蓝件的质量检查
经过上述除油至上油工序,整个常温发蓝工艺过程就结束了。发蓝质量的好坏,将影响工件的耐蚀性和美观,因此必须对发蓝工件进行质量检查。由于常温发蓝具有后效现象,所以一般放置8h后再做质量检查。
,故要求发蓝膜均匀,不允许发花、发黄。用布轻微擦拭,检查氧化膜与工件表面结合是否牢固,如果可擦物太多。甚至擦后露出工件基体,则应重新发蓝。
,用3%的硫酸铜水溶液点滴检查,超过30s未现铜色者定为合格。
:①用5%草酸水溶液浸泡,超过3min不出现工件基体者为合格。②用20%醋酸水溶液浸泡,超过10min不出现工件基体者为合格。⑦按现行的相关质量标准进行检查。工厂一般按上述①和②两项进行检查即可。
常见缺陷的原因及措施
影响工件常温发蓝质量的主要因素,除发蓝剂本身质量外,还与常温发蓝的工序流程密切相关。常温发蓝工艺常见缺陷、原因,以及应采取的措施详见表2。
缺陷种类
产生原因
采取措施
未发蓝
除油不彻底或工作液浓度太低
重新除油(喷砂)、添加发蓝剂
发花
未酸洗或除油不净
重新发蓝,各工序认真操作
可擦物多
工作液浓度太高或发蓝时间过长
调整工作液浓度。适当缩短发蓝时间
色浅
工作液浓度太低或发蓝时间太短
添加发蓝剂,调整发蓝时间
有锈斑
未酸洗或酸洗不好重作时
各工序认真操作
酸洗后或上油前工件在空气中停留的时间过长
缩短工件在空气中停留的时间
未上油或油中积水太多
擦掉锈斑后上油,抽去油中积水

结语
(1)节能与常温金属清洗剂配套使用,可节电100%,一般可节电80%以上。基本取消了传统碱性发蓝工艺中的加热过程(除油、发蓝、皂化等)。
(2)生产效率高、周期短发蓝处理时间仅3-5min,不需皂化,每批次发蓝处理可省时2-3h以上。
(3)降低生产成本与传统碱性发蓝相比,常温发蓝可降低生产成本1/3~1/2。
(4)发蓝质量好常温发蓝工艺稳定性和产品耐蚀性均优于传统碱性发蓝。
(5)设备投资少、见效快、适用范围广可利用现有设施,塑料容器即可,适用于碳钢、合金钢和铸铁[2]。
参考文献
[1]程学渝,[C].2012年先进节能热处理技术与装备研讨会论文集,苏州,金属加工杂志社2012-2012年
[2][J].企业技术开发2001,(1)