金属发黑处理原理金属常温发黑工艺有什么用

在日常生活中会遇到各种各样的颜色，每个人都有自己喜欢的颜色，在这其中有很多人会对黑色特别的喜欢，不管是设计大师还是普通人，有的人对黑色甚至是着迷。
不管是经典的黑色服装，还是黑色的家居用品，汽车，艺术品等等，黑色都有着非常重要的地位。

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因其黑色在生活生产中的广泛使用，特别是在各种金属中的使用，也就发展出了一种表面处理工艺，这就是发黑处理。
什么是发黑处理
各种钢铁产品在与空气长时间接触后，会在表面自然形成一层氧化物薄膜，但这层薄膜并不是很完整和致密，所以很容易就造成钢铁从表面开始被氧化和腐蚀。
发黑处理是利用多种化学物质，在金属表面产生化学反应，使其表面附着一层黑色的氧化薄膜。
发黑处理的目的是为了让金属件不受氧化，以达到让金属件与空气完全隔绝，提高防锈能力，发黑处理后还可以增加金属件表面光泽让其更美观，并且还可以减少部分内在或者外力对工件造成的变形。

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由于发黑处理有着诸多的优点，如加工时间短，成本低，操作简单安全等等，所以在金属表面处理中广泛使用；但同时发黑处理的缺点也特别明显，就是污染比较严重。
发黑处理方法
早期，对钢材的表面发黑处理采用的是，涂沥青或者油漆，然后干燥后就可以附着在钢材的表面，以达到防腐蚀的作用。
现在常用的发黑处理方法有两种。
一种是利用碱性加温让金属表面发黑，高碳钢常用这种一发黑工艺。
另一种是利用常温发黑，低碳钢常用这种发黑工艺效果较好。
钢铁产品表面的发黑处理，也会被称为发蓝处理，表面那层致密而光滑的氧化层是四氧化三铁，也就是靠它来保护工件内部不被氧化的。
在高温550℃下，氧化后的四氧化三铁会呈现出天蓝色，所以就被称为发蓝处理。
而在低温350℃下，氧化后的四氧化三铁会呈现出黑色，所以就被称为发黑处理。

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发黑氧化膜的形成
是否能在钢铁工件表面氧化致密而又均匀的四氧化三铁，关键是要选用合适的氧化剂，而通常会选用由氢氧化钠，亚硝酸钠以及磷酸三钠所组成的氧化剂。
发蓝处理时会用加热后熔化的液体氧化剂去处理工件，而在发黑时则会使用水溶液氧化剂去处理工件。
常用的发黑溶液成分，除了由三种原料组成的氧化剂外，还要加上一定比例的水，溶液的密度在1.4g/cm3，沸点在130℃，在这样的溶液下，工件就可以进行发黑处理了。

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要想在工件表面获得致密而光亮的四氧化三铁薄膜，三种氧化剂原料的比例也非常重要。
当氢氧化钠，亚硝酸钠以及磷酸三钠这三种化学物质混合在一起后，就会产生化学反应，生成四氧化三铁，遇到钢铁工件后就会附着在其表面形成无数个结晶体，随着这种结晶体越来越多，最后连成一片就会在工件表面形成一层氧化薄膜层。
发黑工艺流程
工件装夹
首先要根据工件的尺寸和形状，设计出专用的夹具，最终能让工件在溶液中能够每一个部位都能被氧化，没有氧化死角。
除油
由于工件表面会存在油污，如果不能去除油污不但会影响发黑处理的质量，还会污染整池的除油液。
将除油溶液加温到90℃左右后，将工件放入其中静置30分钟左右，最终以工件完全除油干净为准，是否除油干净需要靠操作者的经验观察，一般是通过观察水泡从工件表面均匀散开，没有聚集显现即可。
酸洗
酸洗的目的是去除掉工件表面的氧化皮和锈迹，即便观察不到工件表面有锈迹也应该进行酸洗，可以让其在发黑处理前更干净，这样有利于氧化，也不会影响发黑处理的质量。
酸洗液一般采用浓度在15%左右的工业浓盐酸，将工件完全放置于溶液中30分钟左右。
发黑处理（氧化）
经过除油，酸洗后干净的工件就可以进行发黑处理了。

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发黑时的溶液温度在130℃左右，发蓝的温度在550℃ ，还要通过不同工件材料来控制浸入的时间。
对于一些发黑要求较高的工件，第一次发黑后拿出来酸洗，并再次发黑处理，如此反复多次后，就能够得到色泽均匀致密的氧化膜了。
后续加工
通过发黑处理后，将工件从发黑溶液池中取出，用清水将工件表面的化学溶液冲洗干净。
通过烘烤或者吹风的方式将工件表面的水分去除干净，还要将工件放入皂化液中浸泡，以及涂敷上一层油，这些工序都是为了提高工件的防腐蚀能力，并且增加其表面的光泽度让其更美观。
最后通过外观检查，耐腐蚀和附着力测试，一个通过发黑处理后合格的工件就完成了。

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钢铁可以说是当今最重要的材料，但是表面容易受到腐蚀，也是钢铁材料所遇到的重要问题，一段时间内甚至阻碍了钢铁的快速发展。
【金属发黑处理原理金属常温发黑工艺有什么用】所以也就诞生了很多种钢材表面处理工艺，完美的解决了钢材遇到的这个问题，发黑处理就是这其中使用最广泛的一种钢材表面处理工艺。

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