電鍍修改版

1、第7章表面轉(zhuǎn)化技術(shù)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(xué)、電化學(xué)或者濕熱加工等方法，在其表面會(huì)形成一層薄的具有保護(hù)性的氧化膜的過(guò)程成為鋼鐵的氧化，也稱發(fā)藍(lán)。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(guò)程中又不析出氫，故不會(huì)產(chǎn)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(jìn)行裝飾并在良好條件下使用的精

2、密機(jī)器零件。但其相應(yīng)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(diào)的黑色。經(jīng)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(jīng)氧化后由褐色變到黑褐色。氧化膜經(jīng)處理后須經(jīng)肥皂或重鉻酸鉀溶液處理或進(jìn)行涂油處理以提高氧化膜的耐腐蝕性和潤(rùn)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(lán)）、無(wú)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(yīng)用最為廣泛；低溫法實(shí)質(zhì)上是在常溫下鋼鐵表面的氧化還原反應(yīng)，它節(jié)能、時(shí)間短、效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、污染少，因此獲得了廣泛的應(yīng)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(jìn)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(yīng)用于國(guó)防工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、精密儀器、儀表、武器和日常用品的防護(hù)裝飾。一些對(duì)氫脆很敏感的彈簧鋼、細(xì)鋼絲和薄鋼片也常用于發(fā)藍(lán)膜作防護(hù)層。7.2.2氧化

4、膜的生成機(jī)理氧化膜的生成機(jī)理鋼鐵零件的氧化通常是在加熱的（接近沸點(diǎn)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(jìn)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(lán)機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，目前尚無(wú)定論，主要有化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)兩第7章表面轉(zhuǎn)化技術(shù)鋼鐵零件在氧化溶液中的溶解速度與金屬的化學(xué)成分和金相組織有關(guān)。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(wú)

5、紅色掛灰的氧化膜可采用兩槽，第一槽主要形成晶體，進(jìn)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(nèi)加2?3體積的水，將計(jì)算量的氫氧化鈉裝入鐵藍(lán)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(shí)，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(shí)，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(cè)定其沸點(diǎn)溫度，補(bǔ)充或蒸發(fā)水分至工藝要求

6、的沸點(diǎn)溫度。新配制的溶液應(yīng)用鐵屑或鐵板在工作溫度條件下進(jìn)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(huì)影響膜的附著力和均勻性。氧化溶液開(kāi)始工作前，應(yīng)先用試驗(yàn)檢測(cè)一次，試樣氧化5?10min后，其表面應(yīng)為黑色。如果外觀色澤不正常，應(yīng)立即調(diào)整氧化溶液中的成分。氧化溶液一般每周至少化學(xué)分析一次。氧化溶液聚集在槽底放入鐵化合物沉淀應(yīng)定期清楚，否則氧化膜會(huì)產(chǎn)生斑點(diǎn)。工序上回收的氧化溶液的水可作為補(bǔ)充氧化溶液之用

7、。由于當(dāng)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：?jiǎn)尾鄯ú僮鞣椒ê?jiǎn)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??；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(gè)濃度和工藝條件不同的氧化草中進(jìn)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(hù)性能較好的藍(lán)黑色光亮的氧化膜，配方2可獲得較厚