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(bu)銹鋼著黑色的方法分類
a. 化學(xue)著黑(hei)色法
又分(fen)酸性(xing)(xing)(xing)著黑(hei)(hei)色(se)法(fa)和(he)堿性(xing)(xing)(xing)著黑(hei)(hei)色(se)法(fa)。酸性(xing)(xing)(xing)著黑(hei)(hei)色(se)法(fa)得到的(de)膜層(ceng)色(se)澤均勻,薄而牢固,富有彈性(xing)(xing)(xing),結合(he)力好(hao),但膜層(ceng)多孔,耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)較差,要經過(guo)固化處理(li)才能提(ti)高耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)。堿性(xing)(xing)(xing)著黑(hei)(hei)色(se)法(fa)的(de)著色(se)時間(jian)比較長,但黑(hei)(hei)膜的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)很好(hao),無需固化處理(li)。
b. 電解氧化法
膜(mo)層厚(hou)而(er)黑,膜(mo)層耐曬性(xing)較差(cha),易自動爆裂。
c. 化(hua)學熱(re)處理(li)法
需(xu)采用專用設備和投(tou)資,屬(shu)熱(re)處(chu)理范疇。
2. 對發黑零件的要求
a. 對材料成分要求
黑色(se)(se)氧化(hua)色(se)(se)澤與(yu)不銹鋼材料有關。化(hua)學著黑色(se)(se)適用范圍如下:
①. 鉻不(bu)銹鋼:如1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等(deng)。
②. 鉻鎳不銹鋼(gang):如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等(deng)。
③. 鎳鉻鉬不銹鋼:如Cr18Ni12Mo2Ti.
④. 其他鎳鉻(ge)含量較(jiao)高(gao)的不(bu)銹鋼。
⑤. 不適用于無鉻只含鎳(nie)的(de)不銹鋼(gang),如Ni18、Ni45等。
⑥. 無(wu)鎳而鉻低于13%以下(xia)的(de)不銹鋼。
b. 表面加工狀態
和(he)表面(mian)光(guang)亮度(du)有關。光(guang)亮度(du)不好,達(da)不到(dao)黑(hei)(hei)色(se)表面(mian)。如車銑加工只能達(da)到(dao)藍(lan)(lan)色(se)、深藍(lan)(lan)色(se)、紫藍(lan)(lan)色(se)。磨(mo)床(chuang)加工表面(mian)可(ke)達(da)到(dao)深藍(lan)(lan)色(se)或黑(hei)(hei)色(se)。經320#金剛砂噴砂、研磨(mo)、電(dian)化學拋光(guang)、化學拋光(guang)后的表面(mian)可(ke)得到(dao)均勻的純黑(hei)(hei)色(se)。
3. 不銹鋼(gang)化學(xue)發黑(hei)的應用范圍(wei)
a. 適用于光(guang)學儀器零件的消光(guang)處理(li)。
b. 適用于(yu)海(hai)洋艦船用,在濕(shi)熱高腐蝕氣(qi)候環(huan)境的惡劣條件(jian)下(xia)使用的光學儀器中不銹(xiu)鋼零件(jian)的消光處(chu)理。
4. 化(hua)學著黑色膜層(ceng)的物理與化(hua)學性能
a. 反(fan)射率
膜層(ceng)對光線的(de)反射率很低,經320#金剛砂噴砂后的(de)膜層(ceng)反射率更低。
b. 結合(he)力
結合(he)力(li)較(jiao)好,不亞(ya)于碳(tan)鋼氧化膜。只有用(yong)刀片刮方(fang)能使(shi)膜層刮落。
c. 抗腐(fu)蝕性
耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)實驗:將有發黑膜的(de)零(ling)(ling)件(jian)置于電鍍車間惡劣的(de)含有鹽酸氣體的(de)環境(jing)中(zhong),經數年的(de)暴露無(wu)腐蝕斑出現,而與此同時(shi),無(wu)黑膜的(de)不(bu)銹鋼零(ling)(ling)件(jian)做對比實驗觀察到蝕斑現象,表明黑膜的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)優良(liang)。
抗鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液的實驗:在10%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液中,25℃,浸(jin)5 分鐘,黑(hei)膜無(wu)變化;在20%鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液中浸(jin)5 分鐘,黑(hei)膜黑(hei)色略變淺(qian),但未露(lu)出基體。