鋼鐵發黑劑的配置處理工藝及應用前景

發黑液的配制

　　鋼鐵常溫發黑劑工作液的配制。應把原液充分的搖動或攪拌均勻，根據工件的大小和回火溫度的高低，來確定濃度以及使用哪種型號的發黑劑，一般發黑劑占水的百分比是350型、200型的濃度為5-15%；160型濃度為20%，使用原則為工件大濃度低，工件小濃度高。

　　發黑劑工作液的添加。工作液中間添加時，一定要先稀釋再加入，絕不能添加原液。添加量參照“濃度分析與添加調整”。工作液的溫度控制。工作液槽須加冷卻與循環裝置，溫度應保持在40℃，最高不得超過50℃。

　　發黑工件的處理

　　流水線作業，工件不能將其它化學物質帶入，進入回火爐前，不論淬火介質是水劑還是油劑，都應使用我廠生產的“W-20型中間清洗防銹劑”或其它防銹劑清洗處理，才可進入回火爐。工件陸續進入工作液時，工件的入液溫度350型不得低于350℃、200型不得低于200℃、160型不得低于160℃。總之，不同型號的發黑劑，溫度越高效果較好，最高不能超過600℃以保證發黑膜與基體的結合力。工件從工作液提出后，應進行烘干處理，烘干溫度120-150℃，如一次發黑效果不佳，還可進行二次發黑。

　　工作液的濃度分析與添加調整

　　配制好的工作液在使用過程中，不斷受到熱工件的浸漬工作液有部分發黑劑被帶出發黑槽外，成膜物質亦不斷沉積到工件表面，隨著溶液的消耗，液中成份在逐漸變化，應該定期檢測分析溶液濃度，并結合生產量的多少，定期補充新的發黑劑，使工作液保持在一定的濃度范圍內。

　　工件的發黑質量與檢測

　　使用鋼鐵發黑劑發黑工件，其工藝材料和發黑機理與傳統的堿性發黑有本質的不同，所以發黑后工件的耐腐蝕性能測試要有相應手段。目前，國家尚無規定的檢測標準，所以供鑒堿性發黑的檢測方法和涂裝防腐技術的檢測技術相結合來進行，以求得較全面的檢測效果。

　　發黑后的工件外觀要求光亮美觀。在40W日光燈光源下工件離開日光燈500毫米處，觀察表面發黑膜應均勻一致，呈深黑色且有光澤。

　　發黑后工件沉積層與基體結合力要求有優異的牢固度。待工件干透后，用于（或棉紗）擦拭不脫色，不出現金屬光澤為合格產品，亦可用落砂法沖刷檢測。

　　發黑后工件的防銹性與耐蝕性能是靠表面有機沉積膜的包復封閉起主要作用的，其效果優于堿性發黑若干倍，可用5%的鹽霧試驗來測定，即在35℃溫度1千克的壓力下連續噴霧3小時，表面無銹為合格產品。沒有鹽霧試驗設備的廠家，亦要延用3%的標準NaCl溶液做浸漬檢驗。

　　發黑工件的耐腐蝕性能檢測我們推薦采用德國的DIN50938規定的方法檢驗，即用5%的草酸溶液滴到發黑件的表面，8分鐘無腐蝕斑點為合格。

　　致密度的情況，延用3%硫酸銅浸漬的方法來測試，即待工件干透后，將試樣直接浸入3%的硫酸銅溶液中，最低時間不少于1分鐘為合格，實際可達數分鐘。

　　表面沉積層的厚度可用S-200型掃描電子顯微鏡實測，一般情況因工件的加熱溫度不同與溶液的濃度不同而有差異，亦可用電磁式測厚儀器做無損檢測來確定實際厚度。

　　鋼鐵常溫發黑劑的應用前景與發展

　　生產實踐證明，余熱應用發黑劑發黑工件，有其獨特的優越性。不但解決了自動化生產線的工件發黑問題，而且排除了堿性煮黑中的亞硝酸鈉等有害物質，為消除污染走出一條新路；用水溶性乳液操作無火害危險，安全可靠。此工藝將代替傳統的堿性煮黑工藝。

　鋼鐵發黑劑所形成的保護膜，不受鋼鐵零件中的合金元素的影響，適應性好，可以處理鑄鐵、彈簧鋼及各種合金鋼對滲碳、碳氮共滲淬火，高頻局部淬火等的熱處理工藝后的回火發黑皆可應用，因而具有廣泛的使用性，目前已成功的應用于50CrV、60Si2Mn、65Mn、35CrMo、70#鋼絲、12Cr、20CrNiMn等材質。

　　鋼鐵發黑劑是一種新型的工藝材料，在我國應用時間還短，鋼鐵工件的生產又是多種多樣的，既要降低消耗，又要滿足工件性能需要，除較高溫度350 -600℃應用的發黑劑，我廠開發了適合工件溫度160℃以上應用的發黑劑，今后要逐步使產品系列化，并在應用技術領域不斷探索，使工藝簡便實用，以期得到更大的經濟效益。在消除污染方面為人類做出貢獻。