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(bu)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. 不銹鋼著黑色的方(fang)法分類
a. 化學著黑色法(fa)
又分酸(suan)性(xing)(xing)(xing)著(zhu)黑(hei)色法和(he)堿性(xing)(xing)(xing)著(zhu)黑(hei)色法。酸(suan)性(xing)(xing)(xing)著(zhu)黑(hei)色法得到的(de)膜(mo)層色澤(ze)均勻,薄而牢固,富有彈性(xing)(xing)(xing),結合力好,但(dan)(dan)膜(mo)層多孔,耐磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)較差(cha),要經過固化處理才能提高耐磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)。堿性(xing)(xing)(xing)著(zhu)黑(hei)色法的(de)著(zhu)色時間比較長,但(dan)(dan)黑(hei)膜(mo)的(de)耐磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)很好,無(wu)需固化處理。
b. 電解氧化法(fa)
膜層(ceng)厚(hou)而黑,膜層(ceng)耐(nai)曬性較差,易自(zi)動爆裂。
c. 化學熱處理法
需采用專用設備(bei)和投資,屬熱(re)處理范疇(chou)。
2. 對(dui)發(fa)黑零件(jian)的要求
a. 對材料成分要求(qiu)
黑(hei)色氧(yang)化(hua)色澤(ze)與(yu)不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料有關(guan)。化(hua)學著黑(hei)色適用范(fan)圍(wei)如(ru)下(xia):
①. 鉻不銹鋼:如(ru)1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。
②. 鉻鎳不銹(xiu)鋼:如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等。
③. 鎳鉻鉬不銹鋼:如(ru)Cr18Ni12Mo2Ti.
④. 其他鎳鉻含量較高的(de)不銹鋼。
⑤. 不(bu)適(shi)用于無鉻只含鎳的不(bu)銹鋼,如Ni18、Ni45等。
⑥. 無鎳而(er)鉻低于13%以下的不銹鋼。
b. 表面加工狀態
和表(biao)面(mian)光(guang)亮度有關(guan)。光(guang)亮度不(bu)好,達(da)不(bu)到(dao)(dao)黑(hei)色表(biao)面(mian)。如車銑(xian)加工只(zhi)能達(da)到(dao)(dao)藍(lan)色、深藍(lan)色、紫藍(lan)色。磨床加工表(biao)面(mian)可達(da)到(dao)(dao)深藍(lan)色或黑(hei)色。經320#金剛砂噴砂、研磨、電(dian)化學拋光(guang)、化學拋光(guang)后(hou)的表(biao)面(mian)可得(de)到(dao)(dao)均(jun)勻的純黑(hei)色。
3. 不銹鋼化學發黑的應用(yong)范(fan)圍
a. 適用(yong)于光學儀器零(ling)件(jian)的消光處理。
b. 適用(yong)于(yu)海洋艦船用(yong),在濕(shi)熱高腐蝕(shi)氣候環境的(de)惡(e)劣條(tiao)件下使用(yong)的(de)光學儀器中不銹鋼零件的(de)消光處理。
4. 化(hua)學著(zhu)黑色膜層的物理與化(hua)學性能(neng)
a. 反射率
膜層對光線的反射(she)率(lv)很低,經320#金剛砂(sha)噴砂(sha)后的膜層反射(she)率(lv)更低。
b. 結合力
結(jie)合力較好,不(bu)亞于碳鋼氧化(hua)膜。只有(you)用刀片刮(gua)方能使膜層刮(gua)落(luo)。
c. 抗(kang)腐蝕性
耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)實驗(yan):將(jiang)有發黑膜的(de)零(ling)件置于電鍍車間惡劣的(de)含(han)有鹽酸氣體(ti)的(de)環境中,經數年的(de)暴(bao)露(lu)無腐(fu)蝕(shi)斑出現(xian),而與此同時,無黑膜的(de)不銹(xiu)鋼零(ling)件做對比實驗(yan)觀(guan)察到蝕(shi)斑現(xian)象(xiang),表(biao)明黑膜的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)優良。
抗鹽酸(suan)溶液(ye)(ye)的實驗:在(zai)10%鹽酸(suan)溶液(ye)(ye)中,25℃,浸5 分鐘,黑(hei)膜無(wu)變化(hua);在(zai)20%鹽酸(suan)溶液(ye)(ye)中浸5 分鐘,黑(hei)膜黑(hei)色(se)略變淺(qian),但未露(lu)出基(ji)體(ti)。