(3)高温氧化工艺流程。碱性化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗两次→氧化处理→回收→温水洗→冷水洗_浸肥皂水或重铬酸钠溶液填充→干燥→浸油。氧化处理完经水洗干净后,在常温下浸脱水防锈油。
(4)各成分和工艺参数的影响。
①氢氧化钠。氢氧化钠含量影响钢铁的氧化速度,高碳钢氧化速度快,可采用较低的浓度(550g/L~650g/L);而低碳钢或合金氧化速度慢,故采用较高浓度(600g/L~700g/L)。当氢氧化钠浓度较高时氧化膜较厚,但膜层疏松多孔易出现红色挂灰,如果氢氧化钠超过ll00g/L,则磁性氧化铁被溶解而不能成膜;氢氧化钠浓度太低则氧化膜薄且表面发花,保护性能差。
②氧化剂。提高氧化剂的浓度可加快氧化速度,获得的膜层致密牢固;当氧化剂不足时氧化膜厚而疏松。通常采用亚硝酸钠作氧化剂,所获得的膜呈蓝黑色,光泽较好。
③铁离子。氧化液中需要一定量的铁离子以获得致密而结合力好的膜层,一般控制在0.5g/L~2g/L之间。当铁含量过高时会影响氧化速度且易出现红色挂灰。
④氧化温度、时间与钢铁含碳量的关系钢铁含碳量不同氧化速度也不同,含碳高者易氧化,故所需温度较低、时间较短,反之亦然。
(5)高温氧化常见故障及纠正方法。
(6)氧化处理。为提高氧化膜的耐蚀性,钢铁氧化后要进行肥皂或重铬酸盐填充处理(见表9-1-4),然后清洗干燥,最后在105℃~Il0℃机油、锭子油或变压器油中浸泡5min~10min,也可不经填充处理直接浸入脱水防锈油中。
第二节钢铁常温氧化法
传统的高温氧化法存在着碱浓度高、温度高、能耗大、时间长、生产效率低等缺点,容易出现红色挂灰,对于含Si、Mn、Ni、Cr量高的合金钢及铸钢很难获得理想的外观。为节省能源,克服高温法存在的问题,国内在20世纪80年代中期开发和应用常温发蓝(黑)的技术。
20世纪90年代,在铜盐和硒盐液中加入了磷酸盐,以其氧化与磷化相结合来提高膜层结合力,已取得了可喜进步。现在市售的有名发黑剂大都加有磷酸盐成分,其稳定性和黑度也有提高,质量可与高温法媲美。近年来为消除硒酸盐对环境的有害影响,又开发了无硒盐常温发黑技术,但尚不成熟。常温发黑以其具有节能、效率高、成本低等优点得到了广泛的应用。
一、常温发黑基本原理
常温发黑剂是以亚硒酸盐和硫酸铜为基本成分,再辅以其他化学药品以改善成膜环境和提高成膜质量,其成膜机理如下。
在酸性条件下,钢铁与铜离子发生转换反应,析出的铜形成Fe-Cu电偶加速成膜:
溶液中的Se032-与Fe、Cu2+反应形成黑膜:
反应生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+,与Se023-反应生成黑色Fe2(Se03)3↓参与成膜。
在有磷酸盐和氧化剂存在下,还可能有FeHP04和FeP04参与成膜,磷化膜的参与进一步提高了膜层结合力和综合性能。
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