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10種金屬表面處理常溫發黑配方的研究與參考

大熊

2025-02-27 14:30

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常溫發黑是一種金屬表面氧化處理工藝，形成的黑色膜層可以減小表面摩擦，具有一定抗腐蝕能力，是普遍應用于各種機械設備、工業零件的一種表面處理技術。

10種金屬表面處理常溫發黑配方實例

常溫發黑配方1：

硫酸銅 4～8g/L

二氧化硒 4～8g/L

磷酸鹽 7～15g/L

硝酸鹽 2～4g/L

檸檬酸鹽 2～4g/L

穩定劑 20ml/L

pH 2.0～2.5

時間3～5min

常溫發黑配方2：

硫酸銅 1～3g/L

亞硒酸 2～3g/L

磷酸 2～4g/L

有機酸 1.0～1.5g/L

十二烷基硫酸鈉 0.1～0.3g/L

復合添加劑 10～15g/L

pH 2～3

時間2～6min

常溫發黑配方3：

硫酸銅 3～7g/L

硫酸鎳 2～3g/L

乙二胺四乙酸二鈉 4～5g/L

亞硒酸 4～5g/L

磷酸鹽 2.0～3.0g/L

pH值 2.0～3.0

時間 30～60s

常溫發黑配方4：

硫酸銅 2.0～2.5g/L

硝酸 1.0～2.0ml/L

二氧化硒 2.5～3.0g/L

磷酸 1.0～1.5ml/L

對苯二酚 0.8～1.2g/L

發黑促進劑 1.5～2.0g/L

乙二胺四乙酸二鈉 0.5～0.8g/L

OP-10乳化劑適量

常溫發黑配方5：

硝酸銅 4～6g/L

亞硒酸 5～10g/L

磷酸 5～10ml/L

氯化鈉 1～2g/L

pH 1.1～1.2

常溫發黑配方6：

硫酸銅 2～4g/L

二氧化硒 4g/L

磷酸 10～15g/L

氯化鎳 10～15g/L

酒石酸鉀鈉 2g/L

檸檬酸鉀 2g/L

時間 3～6min

常溫發黑配方7：

硫酸銅 4g/L

硫酸鎳 1g/L

亞硒酸 4g/L

磷酸二氫鋅 2g/L

硼酸 4g/L

DPE-Ⅲ 1～2ml/L

pH 2.5～3.5

時間 10～60s

常溫發黑配方8：

硫酸銅 3～5g/L

亞硒酸 3～5g/L

磷酸二氫鋅 4～5g/L

檸檬酸 2～3g/L

硝酸鉀 1g/L

添加劑 20ml/L

常溫發黑配方9：

硫酸銅 4～5g/L

二氧化硒 4～5g/L

硫酸鎳 3～4g/L

氧化鋅 2～3g/L

磷酸 10～15g/L

TX-10乳化劑 10g/L

穩定劑 5～10g/L

時間 3～8min

常溫發黑配方10：

硫酸銅 2g/L

亞硒酸 4g/L

鉬酸鈉 2g/L

硫代硫酸鈉 1g/L

硫酸鎳 4g/L

pH 1.5～2.5

時間 5～8min

常溫發黑工藝流程：

常溫發黑工藝流程主要包括前處理、發黑和后處理3個部分，其工藝流程為：化學除油、熱水洗、冷水洗、酸洗、冷水洗、冷水洗、發黑（可2次發黑）水洗水洗中和水洗浸油封閉。

1、除油

除油是關鍵，如果工件上油未除凈，就會直接影響黑化的質量，出現花斑或發黑膜結合力差，甚至不能上色的情況。

推薦采用以下金屬除油劑配方：

氫氧化鈉 80～100g/L

磷酸三鈉 50～60g/L

洗衣粉 3～5g/L

溫度 80℃以上

時間 1～10min

注意：對于油污比較嚴重的工件，可以先用有機溶劑清洗后再化學除油，還可再增加一道電化學除油工序，而且化學除油后必須先用熱水洗。

2、酸洗

對銹蝕不太嚴重的工件，可采用常規的鹽酸液除銹、再水洗，對于銹層和氧化皮較厚的工件。

推薦采用以下金屬酸洗劑配方：

鹽酸 300～350g/L

硫酸 150～200g/L

OP-10乳化劑 3～5g/L

十二烷基硫酸鈉 0.02～0.05g/L

時間銹除盡為止

注意：酸洗應注意防止工件過腐蝕，可向酸洗液中加入硫脲等緩蝕劑。

3、發黑

（1）將經過前處理的工件直接浸入發黑液中，當工件完全發黑時，即可取出。時間不能過長，否則發黑膜疏松，結合力差，為了獲得最佳發黑效果，可將工件抖動數次，以便著色均勻。

（2）發黑時間可根據實際情況進行適當調整。例如：隨著發黑量的增多，發黑劑有效成分不斷消耗，發黑速度逐漸變慢，需適當延長發黑時間。還有就是，冬季發黑時間應長一些，夏季發黑時間應短一些。

（3）工件從發黑液中取出后，應空留幾分鐘，以繼續成膜反應，增加結合力。因成膜反應緩慢，隨發黑件存放時間延長，其外觀會更黑，耐蝕性和結合力也會越來越好。

（4）工件取出后若發現局部著色不均勻，可漂洗后放回發黑液中繼續著色，直到滿意為止。為得到效果最佳的常溫發黑膜，可采用2次發黑工藝，即工件先后在兩個發黑槽中發黑，兩個發黑槽液成分一致、濃度不同。一般第2槽濃度較低，約為第1槽濃度的1/4，其它操作條件一致。

注意：工件經第一次發黑后，應充分水洗再進行第2次發黑。

4、中和

中和處理是用3%～5％碳酸鈉溶液刷洗或浸漬1min，其目的是為了中和發黑液殘液，并填充膜層孔隙，否則殘留的酸性發黑液將降低膜層耐蝕性。

工件發黑后常用防銹油進行封閉處理，可采用以下3種方式：

（1）工件經中和水洗后，再熱水洗，甩干，徹底干燥后，浸熱防銹油（80～90℃）進行封閉處理，時間約2min。

（2）工件經熱水清洗、甩干后直接浸入脫水防銹油中進行封閉處理，時間在3～5min，取出后自然晾干。

（3）工件發黑后先在80～90℃的1%肥皂溶液中填充處理，取出干燥后可以直接浸普通機油或防銹油。

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10種金屬表面處理常溫發黑配方的研究與參考