|
|
发表于 2012-9-24 23:06:09
|
显示全部楼层
来自： 中国江西九江
钢铁发黑主要有高温碱性发黑、常温发黑。
3 r1 a# b' D8 L
# W" i, J' z1 `5 T- f, z 一、高温碱性氧化发黑:
. A) A: [; G% y# }
- I# E. j% {* {/ B/ @ X$ D 高温碱性发黑(又称发蓝)是钢铁最典型的发黑方法,已有几十年的历史,且工艺相对成熟,发黑质量稳定,膜的外观、附着力和耐蚀性为目前各方法中最为理想的。因此,它仍是目前钢铁发黑的最主要的方法。这种方法采用NaNO2 和NaOH 的浓溶液, 将欲发黑的工件置于此液中, 在140℃左右(视共建材质不同，发黑液温度略有不同，一般高碳钢在138℃，中碳钢在140℃，低碳钢在142℃)煮40min 左右。X射线衍射分析结果表明,在钢铁件表面形成致密的晶态结构的Fe3O4 膜。该氧化膜与钢铁基体表面接触良好,具有很好的附着力和防腐性能。
9 E( u1 F5 m, N+ e+ q8 A2 z; H% _+ W" Y* q2 j
高温碱性发黑的机理:高温碱性发黑过程中涉及到的化学反应有多个,首先在高温下发生下列反应 2NaNO2= Na2O + N2O3/ G1 E( p( l* j
/ Z/ N- y. J( Q
(1) 生成的N2O3再和溶液中析出的氢发生反应 2N2O3 + 6H2 = 4NH3 + 3O20 F" s X/ j# _* O* o2 W
& E7 O0 e7 @8 {4 d* e: X (2) 生成的氧会与铁发生下列一系列反应 2Fe + O2 = 2FeO
9 D6 u2 C* F6 {& _4 F( L S" b( A' `6 H( c, i' F) I+ \4 m
(3) 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3" L/ w' q% U* q" o" m, h1 W( _
1 i; W' _5 j; n8 N' X4 q l (4) 3Fe + 2O2 = Fe3O4% y4 y; l5 c# {+ M
, D9 S9 F+ p. j (5) 一般认为,上述反应按哪种方式进行主要取决于溶液中氧的浓度。氧的浓度高会生成Fe2O3使表面发红。因此,应适当控制氧化剂的含量,从而得到黑色的晶态Fe3O4膜。6 D( q* D6 T9 x% q* t. |0 S
9 S8 I1 w1 z' u: }, Q! L
二、钢铁常温发黑技术
1 |& K; A; W# l- C$ v3 a4 E0 W5 w7 b% y* i
钢铁常温发黑技术是80 年代中期出现的一种全新的钢铁发黑技术。该技术的最大特点是钢铁发黑时不需加热, 在5 ～40℃的宽温范围内均可使用。发黑速度快,一般仅需几分钟,大大降低了能耗,提高了效率。同时该技术适用于不同的材质,用锻造件和灰口铸铁件做过实验,其效果与普通碳钢件的效果差别不大。目前大多采用亚硒酸—铜盐体系，发黑膜的主要组成是CuSe和少量的单质Se ,为非晶态组织。
/ |' e# f# F% A9 g
: h& ?: R, r c `. U( A 但目前该技术尚有许多不足之处，存在的主要问题有以下几个方面：膜附着力差，容易剥落;由于常温发黑膜为非晶态组织，致密度不高，导致耐蚀性尚不理想;常温发黑液的稳定性较差，,配制好的发黑液放置一段时间后可能发生沉淀;因配方中使用SeO2,对苯二酚,NiCl2 ,CuSO4 等,因此成本相对较高，由于SeO2为高毒物质,故对人体健康和环境不利。上述问题的存在,在某种程度上限制了常温发黑技术的推广和应用。虽然很多研究者作了大量的研究工作,但目前的结果尚不理想。/ P! h; F$ C! g8 w8 o% k$ Z2 x
|
评分
-
查看全部评分
|
[复制链接]
发表于 2012-9-24 16:19:05
楼主
发表于 2012-9-27 10:17:51
