钢铁发蓝工艺研究.pdf

第22卷第2期 武汉．E程职业技术学院学报 V01．22NO．2 Journal June20lO ofWuhan Institute 2010年6月 Engmeenng 钢铁发蓝工艺研究 黄 菲 张万灵 涂元强 (武钢研究院湖北武汉：430080) 摘要对几种常见的钢铁发蓝工艺的原理、流程、应用效果、研究现状及发展趋势进行了简要评 述，介绍了几种常见发蓝工艺的原理、应用效果和研究现状，指出经济节能，高效稳定，安全环保的 发蓝新工艺是未来的发展趋势。 关键词 发蓝工艺；研究现状；发展趋势 中图分类号：TGl74文献标识码：A 文章编号：1671—3524(2010)02—0014-04 发蓝工艺是一种材料保护技术，其实质是使钢 两者比例要严格控制，一般在3：1～3．5：1之间比较 铁表面通过化学反应，生成一种均匀致密、有一定厚 好。低于3：1成膜速度慢，高于3．5：1则膜薄色浅， 度、附着力强、耐蚀性能好的蓝黑色氧化膜，起到美 且碱雾较大，操作环境恶劣“]。发蓝温度一般控制 化和保护工件的作用，广泛用于机械零部件和钢带 在140℃左右。温度过低，则Fe。0。的形核率和增 的表面处理，该工艺又称发黑If]。根据其原理和工 长速度低，氧化膜难以形成；温度过高，氧化膜容易 艺流程的不同，一般分为热碱发蓝、常温发蓝、石墨 被溶解[4]。发蓝时间随钢种而异[4]，以生成一定厚 流态床发蓝、电阻加热发蓝、铅浴加热发蓝、电磁感 度的氧化膜为准。将发蓝后的零件置于3～5％的 应加热发蓝、含氧蒸汽发蓝等7种工艺。本文拟对 肥皂水(80～90℃)中浸泡5rain左右，肥皂就会与 上述几种发蓝工艺进行简要评述。 氧化膜微孔中的铁反应，生成连续的亲油厌水的硬 脂酸铁薄膜，将氧化膜的微孑L堵塞起来，这种处理叫 1 常用发蓝工艺 皂化，它极大地提高了零件的耐蚀性能[4]。皂化后 的零件浸入到110℃左右的机油中，上油3～5 1．1热碱发蓝 rain，既可以彻底除去零件表面残留的水分，增强抗 钢铁在140℃左右，在一定浓度的NaOH和 潮湿性能，又可以增加表面光泽[4]。 NaNO：混合溶液中，通过反应形成Fe。O。氧化膜。 1．2常温发蓝 膜的厚度和致密性与氧化时NaOH和NaNO。的浓常温发蓝过程比较复杂，一般认为在钢铁表面 度、温度及处理时间有关[2]。其一般工艺流程如下： 发生氧化还原一沉积反应，又称溶解一沉积过程。 碱洗除油一流水冲洗一酸洗除锈一流水冲洗一发蓝 在酸性条件下，钢铁基体与亚硒酸和铜盐发生氧化 一流水冲洗一皂化一晾干一浸油[3]。除油采用一定 浓度的稀碱液在90～100℃洗去零件表面的保护油积反应，生成黑色膜[5]。其一般工艺流程如下：碱洗 脂，使零件表面均匀润水、无水珠。除油的时间与温 除油一溢流漂洗一酸洗除锈一溢流漂洗一发蓝一溢 度和搅拌情况有关‘3|。除锈一般采用10～15％的流漂洗一皂化封闭一晾干一上油[6]。常温发蓝对预 HCl，在室温下进行，以除去零件表面的锈层，酸洗 处理的要求比较严格，不仅发蓝工件表面应清洁无 时间应严格控制，以零件表面刚呈均匀的银灰色为 污，而且要有较高的化学活性，这是获得光亮、均匀、 准，酸洗后的零件必须立即用清