|
|
发表于 2012-9-24 23:06:09
|
显示全部楼层
来自: 中国江西九江
钢铁发黑主要有高温碱性发黑、常温发黑。
4 O4 n- Y7 B2 g3 o1 c& r) x
& f8 S' i+ B5 X" e 一、高温碱性氧化发黑:
/ W; ^! |$ M3 [
% r+ E6 j( a% J4 C' d 高温碱性发黑(又称发蓝)是钢铁最典型的发黑方法,已有几十年的历史,且工艺相对成熟,发黑质量稳定,膜的外观、附着力和耐蚀性为目前各方法中最为理想的。因此,它仍是目前钢铁发黑的最主要的方法。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℃左右(视共建材质不同,发黑液温度略有不同,一般高碳钢在138℃,中碳钢在140℃,低碳钢在142℃)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的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。
O2 ~, N; @0 y6 i, M! o. `# q: g N9 N7 P0 p+ [! j
高温碱性发黑的机理:高温碱性发黑过程中涉及到的化学反应有多个,首先在高温下发生下列反应 2NaNO2= Na2O + N2O3
3 {' F, D2 f5 i
! r! V6 }4 v- E+ i6 a4 U (1) 生成的N2O3再和溶液中析出的氢发生反应 2N2O3 + 6H2 = 4NH3 + 3O2/ d" h! M4 M" e0 o, v
0 F" J3 D8 F# |
(2) 生成的氧会与铁发生下列一系列反应 2Fe + O2 = 2FeO
% W2 A. b( [7 [; V5 i4 M& g6 S, \2 Z" i8 y
(3) 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
8 b) f( Z2 F' }* w: }7 K1 I n2 K; @* Z; `# b2 J0 W
(4) 3Fe + 2O2 = Fe3O4
/ b$ e( q6 G+ h/ @: k% M
, Z* k, u8 W' p! ?0 r (5) 一般认为,上述反应按哪种方式进行主要取决于溶液中氧的浓度。氧的浓度高会生成Fe2O3使表面发红。因此,应适当控制氧化剂的含量,从而得到黑色的晶态Fe3O4膜。2 V5 g1 C8 x8 H- ~
' X# M$ C _3 g; ?* H+ X. I
二、钢铁常温发黑技术
- w4 U x5 j7 p
4 s7 a- |! w: y" p 钢铁常温发黑技术是80 年代中期出现的一种全新的钢铁发黑技术。该技术的最大特点是钢铁发黑时不需加热, 在5 ~40℃的宽温范围内均可使用。发黑速度快,一般仅需几分钟,大大降低了能耗,提高了效率。同时该技术适用于不同的材质,用锻造件和灰口铸铁件做过实验,其效果与普通碳钢件的效果差别不大。目前大多采用亚硒酸—铜盐体系,发黑膜的主要组成是CuSe和少量的单质Se ,为非晶态组织。: g1 a# O: m6 O7 N1 ^7 p# N
9 L4 m& E5 d3 n: I0 [: C$ G 但目前该技术尚有许多不足之处,存在的主要问题有以下几个方面:膜附着力差,容易剥落;由于常温发黑膜为非晶态组织,致密度不高,导致耐蚀性尚不理想;常温发黑液的稳定性较差,,配制好的发黑液放置一段时间后可能发生沉淀;因配方中使用SeO2,对苯二酚,NiCl2 ,CuSO4 等,因此成本相对较高,由于SeO2为高毒物质,故对人体健康和环境不利。上述问题的存在,在某种程度上限制了常温发黑技术的推广和应用。虽然很多研究者作了大量的研究工作,但目前的结果尚不理想。: o S0 ?' |6 h: ?$ y- {" x, q% \: y
|
评分
-
查看全部评分
|