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钢铁常温发黑工艺应用与探讨
未知 2010/8/7 11:55:31

1 前言

钢铁常温发黑具有节能、高效、设备简单、操作方便和环境污染较少等特点。近几年国内发展较迅速,生产应用范围从简单小件到适应于面积较大、形状复杂、不同钢型的工件。但这项新技术推广很不平衡,只限于少数地区,部分厂家,没有大面积扩展。原因往往在初次小试验或生产应用中,由于技术掌握不好,仍用传统高温发黑操作方法,产生了不同看法,这是认识问题。也有实际问题,如前处理要求严格,各类发黑剂都存在不同弊病。本文笔者结合多年的生产实践,谈谈生产应用中工艺控制和改进措施,供同行参考。

2 工艺控制和改进

21工艺流程

化学除油→热水洗→清水洗→强腐蚀→二次清水洗→电化学除油→热水洗→清水洗→弱腐蚀→二次清水洗→常温发黑→二次清水洗→浸脱水油→送验

22前处理

钢铁常温发黑前处理主要是除油和除锈,一般采用化学除油、盐酸腐蚀,也有应用湿法喷砂的[1]。具体工艺笔者以前做过详细介绍[2]。本文不赘述。只是再一次强调其处理要同于电镀前处理一样严格,彻底地抛弃高温发黑除油能马虎一点的观点。常温发黑液呈酸性,发黑前工件表面要求全湿润,才能有效地保证黑膜的牢固度,否则再好的发黑剂也不能出合格产品。多年实践证明,无论是单独用除油剂,还是低浓度三大碱加除油添加剂的除油槽,都要加热到50左右为宜。

23常温发黑

钢铁常温发黑剂80年代中期国内开发以来,市场商品逐渐增多。应用效果大体都是膜的结合力不如高温发黑,溶液稳定性差等[3]

长沙军工民用产品研究所研制生产的HH902钢铁常温发黑剂在这两方面有较大突破。笔者所在厂几年生产实践证实,膜的牢固度无需等待24h的后效就能获得结合力良好的黑色膜层,完全可同高温发黑媲美。溶液较稳定,工作液产生白色沉淀少,也不易影响膜层质量,不需经常调整;母液存放两年以上无沉淀,效果不变。

浙江省嘉善乐嘉表处助剂厂生产的发黑剂将丙烯酸类涂料添加在发黑剂内,两工序合二为一,简化生产。膜的结合力、耐蚀性良好,只是黑膜黑度偏淡蓝颜色。

231溶液维护与调整

常温发黑时,钢铁表面活化产生Fe2+,过量Fe2+Se2+反应生成白色沉淀;在氧化剂存在的条件下,Fe2+氧化为Fe3+反应也生成沉淀,均无谓消耗溶液内Se2+,缩短使用寿命,生产中应采取如下措施:

生产线设计,发黑槽前两只清水槽要用硬塑板或钢板槽内衬软塑,以防铁槽生锈污染清水,在生产中将Fe2+带入发黑槽。

发黑用器皿,小批量生产用塑料篮,批量生产用钛蓝、钛框、钛滚桶等,杜绝发黑时产生Fe2+和消耗发黑剂。钛器皿虽一次性投入资金较多,但耐酸碱,又与发黑剂不起反应,使用寿命10年以上,综合计算还显著降低生产成本。

发黑槽停用加盖,防止空气氧化,减慢Fe3+生成速度从而减少沉淀物的形成。

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