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. 不銹鋼著黑色的方法分類
a. 化學著黑(hei)色法
又分酸性(xing)(xing)著(zhu)黑色(se)法和堿性(xing)(xing)著(zhu)黑色(se)法。酸性(xing)(xing)著(zhu)黑色(se)法得到的(de)(de)膜層色(se)澤均(jun)勻,薄而牢固,富(fu)有彈性(xing)(xing),結合力好,但膜層多孔,耐磨(mo)性(xing)(xing)較差,要經過(guo)固化(hua)處理(li)才能提高(gao)耐磨(mo)性(xing)(xing)。堿性(xing)(xing)著(zhu)黑色(se)法的(de)(de)著(zhu)色(se)時間比(bi)較長,但黑膜的(de)(de)耐磨(mo)性(xing)(xing)很好,無(wu)需固化(hua)處理(li)。
b. 電(dian)解(jie)氧化法
膜層厚而黑,膜層耐曬(shai)性較差,易自(zi)動(dong)爆裂。
c. 化(hua)學(xue)熱(re)處理法
需采用專用設備(bei)和投(tou)資,屬熱處理范疇。
2. 對發黑零件(jian)的要求
a. 對(dui)材料成分要求
黑色(se)氧化(hua)(hua)色(se)澤與不銹鋼材料(liao)有關。化(hua)(hua)學(xue)著黑色(se)適用范圍(wei)如下:
①. 鉻(ge)不(bu)銹鋼:如1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。
②. 鉻鎳不銹鋼:如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等。
③. 鎳鉻鉬不銹鋼:如Cr18Ni12Mo2Ti.
④. 其他鎳鉻含量(liang)較高的不銹(xiu)鋼。
⑤. 不(bu)適用于無鉻(ge)只(zhi)含鎳(nie)的不(bu)銹鋼,如Ni18、Ni45等。
⑥. 無鎳而鉻低于13%以下的(de)不銹鋼(gang)。
b. 表面加(jia)工狀態
和表面(mian)光(guang)亮度有關(guan)。光(guang)亮度不(bu)好(hao),達(da)不(bu)到(dao)黑(hei)色(se)(se)(se)(se)表面(mian)。如車銑加工(gong)只(zhi)能達(da)到(dao)藍色(se)(se)(se)(se)、深(shen)(shen)藍色(se)(se)(se)(se)、紫藍色(se)(se)(se)(se)。磨床加工(gong)表面(mian)可(ke)(ke)達(da)到(dao)深(shen)(shen)藍色(se)(se)(se)(se)或黑(hei)色(se)(se)(se)(se)。經320#金(jin)剛(gang)砂噴砂、研磨、電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)、化(hua)學(xue)拋光(guang)后的(de)(de)表面(mian)可(ke)(ke)得到(dao)均(jun)勻的(de)(de)純黑(hei)色(se)(se)(se)(se)。
3. 不銹鋼化學發黑(hei)的(de)應用范(fan)圍
a. 適用于(yu)光學儀器零件的消光處(chu)理。
b. 適(shi)用于(yu)海洋艦(jian)船用,在濕熱高腐蝕氣候環境的惡劣條件(jian)下使用的光學儀(yi)器(qi)中(zhong)不銹鋼零件(jian)的消光處理。
4. 化學著黑色膜層的物理與化學性能
a. 反射率
膜(mo)層對光線的反射(she)(she)率很低,經320#金剛砂噴砂后的膜(mo)層反射(she)(she)率更(geng)低。
b. 結合力
結合力較(jiao)好(hao),不亞于碳鋼氧(yang)化膜(mo)。只(zhi)有用(yong)刀片刮方能(neng)使膜(mo)層刮落。
c. 抗腐蝕性
耐候性實驗:將有發黑(hei)膜(mo)(mo)的(de)零件置(zhi)于電(dian)鍍車(che)間(jian)惡劣的(de)含有鹽酸氣體的(de)環境中,經數年的(de)暴露無腐(fu)蝕斑(ban)出現,而(er)與此同時(shi),無黑(hei)膜(mo)(mo)的(de)不銹鋼零件做對比實驗觀察(cha)到蝕斑(ban)現象,表(biao)明黑(hei)膜(mo)(mo)的(de)耐候性優良。
抗鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液的實(shi)驗:在10%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液中(zhong),25℃,浸5 分鐘,黑膜無變化;在20%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液中(zhong)浸5 分鐘,黑膜黑色略變淺,但未露出基體。