不銹鋼發黑工藝是一門年輕的技術。該工藝于1970年出現于日本,1972年英國開始用于工業,1973年有譯文介紹于國內,1974年日本公布了不銹鋼化學發黑實用專利。我國從1976年開始實驗研究,至1983年由廠家從小試轉入工業生產取得了較為滿意的結果。



1. 不銹鋼(gang)著黑色的方法分類


a. 化學著黑色法


  又分酸性著黑(hei)(hei)色法和堿性著黑(hei)(hei)色法。酸性著黑(hei)(hei)色法得到的膜層(ceng)色澤均(jun)勻,薄(bo)而牢固,富有彈性,結(jie)合(he)力好(hao),但膜層(ceng)多孔,耐(nai)磨性較差,要經(jing)過固化處理才能提高耐(nai)磨性。堿性著黑(hei)(hei)色法的著色時間比較長,但黑(hei)(hei)膜的耐(nai)磨性很好(hao),無需固化處理。


b. 電解氧化法


  膜層(ceng)厚而黑,膜層(ceng)耐曬(shai)性較(jiao)差(cha),易(yi)自動(dong)爆裂。


c. 化學熱處理法


  需采用(yong)專(zhuan)用(yong)設備和投資,屬熱處理范疇。



2. 對發黑零件的要(yao)求


 a. 對材料成分要求

 

 黑色(se)氧化(hua)色(se)澤(ze)與不銹鋼材料有(you)關(guan)。化(hua)學著黑色(se)適(shi)用范(fan)圍如下:


  ①. 鉻不銹鋼:如(ru)1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。


  ②. 鉻鎳不銹鋼:如(ru)1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等。


  ③. 鎳鉻鉬不銹鋼(gang):如Cr18Ni12Mo2Ti.


  ④. 其他鎳鉻含量較高的不銹鋼(gang)。


  ⑤. 不適(shi)用(yong)于(yu)無(wu)鉻只含鎳的不銹鋼,如Ni18、Ni45等。


  ⑥. 無鎳而鉻(ge)低于13%以下(xia)的不銹鋼。


 b. 表(biao)面(mian)加工狀態


  和表面光亮(liang)度有關。光亮(liang)度不(bu)(bu)好,達(da)不(bu)(bu)到黑(hei)色表面。如(ru)車銑加(jia)(jia)工只能(neng)達(da)到藍色、深藍色、紫(zi)藍色。磨床加(jia)(jia)工表面可達(da)到深藍色或黑(hei)色。經320#金剛砂噴砂、研磨、電化學拋光、化學拋光后的(de)表面可得到均勻的(de)純黑(hei)色。



3. 不銹鋼化學發黑的應用范圍


 a. 適用于光(guang)(guang)學儀器(qi)零件的(de)消光(guang)(guang)處理。


 b. 適(shi)用于海洋(yang)艦船(chuan)用,在濕(shi)熱高腐蝕氣候環境的(de)惡劣條件(jian)下使用的(de)光學儀器中不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)的(de)消光處理。




4. 化學(xue)著黑(hei)色(se)膜層(ceng)的物理與化學(xue)性能


 a. 反射率


 膜層對光線的反(fan)射率(lv)很低(di),經320#金剛砂(sha)噴砂(sha)后(hou)的膜層反(fan)射率(lv)更低(di)。


b. 結(jie)合力(li)


  結(jie)合力較好(hao),不亞于碳鋼氧化膜。只有用刀片刮方能使膜層刮落。


c. 抗腐蝕性


  耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)實驗(yan):將有發黑膜的(de)零(ling)件置于(yu)電鍍車間惡劣的(de)含有鹽酸氣體的(de)環境中(zhong),經數(shu)年的(de)暴(bao)露無腐蝕(shi)斑出(chu)現,而與此同時(shi),無黑膜的(de)不銹鋼零(ling)件做對比實驗(yan)觀察到蝕(shi)斑現象,表(biao)明黑膜的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)優良。


  抗(kang)鹽酸溶液的實驗:在10%鹽酸溶液中,25℃,浸(jin)(jin)5 分鐘,黑膜無變化;在20%鹽酸溶液中浸(jin)(jin)5 分鐘,黑膜黑色略(lve)變淺,但(dan)未露出基體(ti)。