钢铁发黑技术的现状及展望

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钢铁发黑技术的现状及展望
  u0 F. i5 P$ n) D6 P9 P  O( r张忠诚, 　刘嘉丽
& ]: W/ O1 N% u- f$ B" @3 P* L3 d2 H(山东大学化学与化工学院,山东济南　250061)
& B5 k# j. a' ?' A# t7 f7 p' F摘要:钢铁发黑主要包括高温碱性发黑、常温发黑、常温无毒发黑、黑色磷化、化学镀
和电镀黑色镀层。概述了发黑技术的机理及现状,并提出了今后的研究方向。
关键词:钢铁; 　发黑; 　碱性; 　常温; 　无毒; 　磷化
2 ~- V9 J) t: t6 i& w中图分类号:TG178 　　　　　　　文献标识码:A
Current status and prospect of the blackening of iron and steel
ZHANG Zhong - cheng , LIU Jia - li
) a( W. R3 ?5 G& ^* V( Inst. of Chemistry and Chemical Engineering , Shandong Univ. , Jinan 250061 , China)
Abstract :The blackening of iron and steel includes alkaline blackening at high temperature , blackening at
room temperature , non - toxic blackening at room temperature , black phosphating , blackening on electroless
, h. ]' F, m" m8 N$ X. ?2 w) eand electro - deposits , and black nickel - zinc or nickel - tin alloy electrodeposits. Mechanism , current status
of the blackening of iron and steel were described , direction of the study in future was suggested.
Keywords :iron and steel ; blackening ; alkaline ; room temperature ; non - toxic ; phosphating
4 K' B0 _8 I8 g- q1 　前言
: L- K/ I0 l2 j, }6 u# g　　钢铁表面发黑被广泛应用于各种钢铁
5 x0 z2 r- b, L制品的防腐及装饰处理。目前,钢铁发黑主
. S+ f- s1 b) Y& Z) z6 ^" W要有高温碱性发黑、常温发黑、常温无毒发
黑、黑色磷化和黑色电镀等方法。其中,高
温碱性发黑应用最为广泛,常温发黑仅用于
部分钢铁制品,常温无毒发黑和黑色磷化尚
处在研究阶段,而黑色电镀应用较少。
2 　钢铁发黑的机理及现状
& T4 i) ^3 ]- o+ ~* e# E5 b211 　高温碱性发黑
( d/ s% T- q0 u6 s" s5 b( f" G; Z高温碱性发黑是钢铁最典型的发黑方
; \3 {+ V6 l- c$ g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,是目前应用最广的
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40 min 左右。X 射线衍射分析结果
: J3 ~9 T; e1 f" |& ]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。