電鍍修改版

1、第7章表面轉化技術7.2鋼鐵的氧化鋼鐵的氧化7.2.1概述概述鋼鐵零件在含有氧化劑和濃堿的溶液中，用化學、電化學或者濕熱加工等方法，在其表面會形成一層薄的具有保護性的氧化膜的過程成為鋼鐵的氧化，也稱發(fā)藍。膜的主要成分為磁性氧化鐵（Fe3O4）。氧化膜厚度約為0.6～1.5?m，在其生成過程中又不析出氫，故不會產生氫脆；又因其很薄，因此在氧化處理后的零件尺寸精度不受影響，所以堿性氧化劑特別適合于處理需要用黑色進行裝飾并在良好條件下使用的精

2、密機器零件。但其相應的耐腐蝕能力和耐磨性較差。氧化膜的表面顏色，取決于鋼鐵零件的表面狀態(tài)，材料的合金成分及處理的工藝條件。如低碳鋼零件上的氧化膜呈黑色，高碳鋼零件上的氧化膜呈帶灰色調的黑色。經表面拋光的零件表面，氧化處理后色澤美觀。銹鋼和含硅量高的特種鋼，經氧化后由褐色變到黑褐色。氧化膜經處理后須經肥皂或重鉻酸鉀溶液處理或進行涂油處理以提高氧化膜的耐腐蝕性和潤滑性能。鋼鐵的氧化處理方法很多，高溫法有堿性氧化法（發(fā)藍）、無堿氧化法、酸性氧

3、化法以及電解氧化法，其中堿性氧化法應用最為廣泛；低溫法實質上是在常溫下鋼鐵表面的氧化還原反應，它節(jié)能、時間短、效率高、設備簡單、污染少，因此獲得了廣泛的應用，但膜的牢固性、耐腐蝕性和溶液的穩(wěn)定性不如堿性氧化法，還有待于進一步的研究和完善。由于鋼鐵零件的氧化膜色澤美觀，彈性好，薄層薄，因此被廣泛應用于國防工業(yè)、機械工業(yè)、精密儀器、儀表、武器和日常用品的防護裝飾。一些對氫脆很敏感的彈簧鋼、細鋼絲和薄鋼片也常用于發(fā)藍膜作防護層。7.2.2氧化

4、膜的生成機理氧化膜的生成機理鋼鐵零件的氧化通常是在加熱的（接近沸點的溫度下）含有氧化劑（硝酸鈉或亞硝酸鈉）的氫氧化鈉溶液中進行的。金屬的氧化膜是由于溶液與金屬的臨界面形成磁性氧化鐵（Fe3O4）。金屬發(fā)藍機理相當復雜，目前尚無定論，主要有化學反應和電化學反應兩第7章表面轉化技術鋼鐵零件在氧化溶液中的溶解速度與金屬的化學成分和金相組織有關。高碳鋼氧化速度高，低碳鋼氧化速度慢，所以低碳鋼宜采用堿含量高的氧化溶液。通常為了獲得較好的耐蝕性和無

5、紅色掛灰的氧化膜可采用兩槽，第一槽主要形成晶體，進一步形成致密氧化膜，在第二槽中加厚。7.2.3溶液的配制溶液的配制在氧化槽內加2?3體積的水，將計算量的氫氧化鈉裝入鐵藍吊入槽中，慢慢攪拌使其充分溶解，要防止濺出。待其全部溶解后，加水至規(guī)定的體積。采用亞鐵氰化鉀時，可將需要量的亞鐵氰化鉀用少量熱水溶解后加入；采用磷酸三鈉時，可將所需量的磷酸三鈉直接加入槽中。所有材料完全溶解后，將氧化溶液加熱至沸，測定其沸點溫度，補充或蒸發(fā)水分至工藝要求

6、的沸點溫度。新配制的溶液應用鐵屑或鐵板在工作溫度條件下進行處理，使溶液中含有一定量的鐵或者加入少量的舊氧化液，以增加溶液中的鐵離子，否則會影響膜的附著力和均勻性。氧化溶液開始工作前，應先用試驗檢測一次，試樣氧化5?10min后，其表面應為黑色。如果外觀色澤不正常，應立即調整氧化溶液中的成分。氧化溶液一般每周至少化學分析一次。氧化溶液聚集在槽底放入鐵化合物沉淀應定期清楚，否則氧化膜會產生斑點。工序上回收的氧化溶液的水可作為補充氧化溶液之用

7、。由于當前工業(yè)中使用的堿性氧化法分為單槽法和雙槽法，這兩種方法的組成及操作條件分別與表79和表710：單槽法操作方法簡單，是目前廣泛使用的，其中配方1為通用氧化液，操作方便，膜層亦有光澤，但膜層較薄；配方2氧化速度快，膜層較密，但光澤度較差。雙槽法是鋼鐵依次在兩個濃度和工藝條件不同的氧化草中進行兩次氧化處理，此法得到的氧化膜較厚，耐腐蝕性較高，而且還能消除零件表面的紅色掛灰，配方1可獲得保護性能較好的藍黑色光亮的氧化膜，配方2可獲得較厚