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(zhu)黑色法
又分(fen)酸性著(zhu)黑(hei)色(se)(se)(se)法和堿性著(zhu)黑(hei)色(se)(se)(se)法。酸性著(zhu)黑(hei)色(se)(se)(se)法得到的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)層(ceng)色(se)(se)(se)澤均勻(yun),薄而牢(lao)固,富有彈性,結(jie)合(he)力(li)好,但膜(mo)(mo)層(ceng)多孔,耐(nai)磨性較(jiao)差(cha),要(yao)經過固化處理才能提高耐(nai)磨性。堿性著(zhu)黑(hei)色(se)(se)(se)法的(de)(de)(de)著(zhu)色(se)(se)(se)時間(jian)比較(jiao)長,但黑(hei)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)耐(nai)磨性很好,無需固化處理。
b. 電解氧(yang)化法
膜層(ceng)(ceng)厚而黑,膜層(ceng)(ceng)耐曬性(xing)較差,易自動爆裂。
c. 化學熱處理法
需采(cai)用專(zhuan)用設備和投(tou)資(zi),屬熱處理范疇。
2. 對發黑零件(jian)的要求
a. 對材(cai)料(liao)成分(fen)要求
黑色氧(yang)化(hua)色澤(ze)與不銹鋼(gang)材(cai)料有關。化(hua)學(xue)著(zhu)黑色適用范(fan)圍(wei)如下:
①. 鉻不銹鋼(gang):如1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。
②. 鉻鎳不銹鋼:如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等(deng)。
③. 鎳(nie)鉻鉬不(bu)銹鋼:如(ru)Cr18Ni12Mo2Ti.
④. 其他鎳鉻含量較高的不銹鋼(gang)。
⑤. 不適(shi)用(yong)于無鉻只(zhi)含鎳的不銹鋼,如Ni18、Ni45等(deng)。
⑥. 無鎳而鉻低于13%以下的(de)不(bu)銹鋼。
b. 表面加工狀態
和表(biao)(biao)面(mian)(mian)光亮度有關。光亮度不(bu)好(hao),達不(bu)到黑(hei)色(se)(se)(se)(se)(se)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。如車銑加工(gong)只能達到藍(lan)(lan)色(se)(se)(se)(se)(se)、深(shen)藍(lan)(lan)色(se)(se)(se)(se)(se)、紫藍(lan)(lan)色(se)(se)(se)(se)(se)。磨(mo)床加工(gong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)可(ke)達到深(shen)藍(lan)(lan)色(se)(se)(se)(se)(se)或黑(hei)色(se)(se)(se)(se)(se)。經320#金(jin)剛砂(sha)噴砂(sha)、研磨(mo)、電化(hua)學拋光、化(hua)學拋光后的表(biao)(biao)面(mian)(mian)可(ke)得到均勻的純黑(hei)色(se)(se)(se)(se)(se)。
3. 不(bu)銹鋼化學(xue)發(fa)黑(hei)的應用范圍
a. 適用于光學儀(yi)器零(ling)件的消光處理。
b. 適用于海洋艦船用,在(zai)濕(shi)熱高(gao)腐蝕氣候環境的惡劣條件下使(shi)用的光學儀器中不銹(xiu)鋼(gang)零件的消光處理。
4. 化學著(zhu)黑(hei)色膜層的物理與化學性(xing)能(neng)
a. 反射率(lv)
膜層對光線的(de)反射率(lv)很(hen)低,經320#金剛砂噴砂后的(de)膜層反射率(lv)更(geng)低。
b. 結合力
結(jie)合力較好,不亞(ya)于碳鋼氧化膜。只(zhi)有(you)用刀片刮方能使膜層刮落。
c. 抗腐蝕性
耐候性實驗(yan):將有(you)發黑膜的(de)(de)(de)(de)零件置于電鍍車間惡劣的(de)(de)(de)(de)含(han)有(you)鹽酸氣體的(de)(de)(de)(de)環境(jing)中,經數年的(de)(de)(de)(de)暴露無(wu)腐蝕斑(ban)出現,而與此(ci)同時,無(wu)黑膜的(de)(de)(de)(de)不銹鋼零件做對比實驗(yan)觀察到蝕斑(ban)現象,表明黑膜的(de)(de)(de)(de)耐候性優良。
抗鹽酸溶(rong)液(ye)的實(shi)驗(yan):在10%鹽酸溶(rong)液(ye)中(zhong),25℃,浸5 分鐘,黑膜無變(bian)化;在20%鹽酸溶(rong)液(ye)中(zhong)浸5 分鐘,黑膜黑色略(lve)變(bian)淺,但未露出基(ji)體。