电镀工艺学 教学课件 ppt 作者 冯立明 王玥 主编电镀工艺学-18.ppt

9.5 钢铁的氧化（发蓝） 氢氧化钠添加量可按溶液沸点每升高1°C，每升溶液需添加10-15g计算。 对于二次氧化补加时，氢氧化钠与氧化剂的比值，第一槽为：（2.5-3.5）：1；第二槽为3.4:1. 膜层质量检验 外观检验 ●浸油前后都要做外观检验。 ●检验膜的均匀性，不允许有花斑、未氧化的斑点及锈 迹等。 ●同种材料允许有因零件喷砂、铸造、渗碳、淬火、焊 接工艺方法不同而引起的膜层色泽差异。 耐蚀性检测 GB/T15519-2002或HB5062-1996 质量分数3%硫酸铜溶液点滴，观察样片表面 产生红色斑点的时间，30s为合格。时间越长，转化膜的耐蚀性越强。 9.5.3发蓝工艺的安全技术 戴石棉或橡皮无指手套，戴目镜，穿橡皮围裙； 先开电热器－－搅拌溶液－－至沸腾； 如有冷水带入槽内，易发生溅破，甚至爆炸； 补加液体只能用热水，用长柄勺慢慢倒入； 添加烧碱、亚硝酸钠佩戴目镜； 取出工件要在先在槽上停留一下， 液面要比吸风口低40-50cm； 溅到皮肤上的液体，需大量清水冲洗10min. 常温发黑工艺 问题提出原因？ 高温碱性发黑工艺能耗高、生产条件差。 常温如何发黑？ 硒铜体系---钼系、铜硫系、锰系、黑磷化系 常温发黑存在的问题 与基体的结合力弱，发黑液稳定性待改进。 * * 经肥皂或重铬酸钾溶液或涂油处理，提高耐蚀性和润滑性。 钢铁的氧化：（发蓝） 　　用化学、电化学或热加工等方法，在黑色 金属上制取一层人工氧化膜的过程。 钢铁氧化膜特点： 　　氧化膜色泽美观、弹性好，无氢脆； 　 膜层薄约为0.6～1.5μm，抗蚀能力较低； 钢铁的氧化概述： 用途：防护-装饰 机械、精密仪器、武器和日用品及弹簧钢、 钢丝及薄钢片等零件。 钢铁的化学氧化处理工艺分类： 　　高温型和常温型 钢铁的氧化概述： 9.5.1氧化膜成膜机理（高温型钢铁氧化） 　　将零件置于含有氢氧化钠和氧化剂（硝酸钠或亚硝 酸钠）的溶液中，在接近沸点的温度下进行氧化处理， 膜的组成主要是磁性氧化铁(Fe3O4)。 膜层的颜色取决于零件的表面状态、材料的成分 和氧化处理的工艺规范，一般呈黑色和蓝黑色。 A、表面金属的溶解生成亚铁酸钠 Na2FeO2 B、亚铁酸钠被氧化成铁酸钠 Na2Fe2O4 C、 Fe3O4从过饱和溶液中析出 （１）氧化膜成膜机理（高温型） Fe+NaNO3+2NaOH→Na2FeO2+ NaNO2+NH3↑ 3Fe+NaNO2+5NaOH→3Na2FeO2+H2O+NH3↑ Na2Fe2O4+Na2FeO2+2H2O→Fe3O4+4NaOH 8Na2FeO2+NaNO3+6H2O→4Na2Fe2O4+NH3↑+9NaOH 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O→3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH 　　部分铁酸钠水解生成氧化铁的水化物（红色挂灰）， Na2Fe2O4+(m+1)H2O→Fe2O3·mH2O+2NaOH 实践中：红色挂灰在零件的氧化初期生成。 防止红色挂灰方法：控制氧化初期铁酸钠的水解速度。 方法１、氧化初期（约５min）将零件取出， 　　　　洗刷除红灰，再入槽氧化。 方法２、对复杂零件用两槽氧化 　　　　第一槽碱浓度低些，避免红色挂灰，５min后 　　　　移入第二槽（碱浓度高些），继续氧化。 ☆红色挂灰生成与控制 45-60 15 时间 140-150 130-135 温度 150-200 100-150 亚硝酸钠 700-840 550-650 氢氧化钠 第二槽 第一槽 组成g/L、工艺 两 槽 氧 化 工 艺 工艺流程： 　零件脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗 →氧化处理→回收→温水洗→冷水洗→ 浸肥皂水或重铬酸钾溶液填充→干燥→浸油。 9.5.2高温型氧化处理工艺 工艺规范： P240.表9-10 钢铁氧化自动线 氧化液的配制 　　在槽内加入2/3体积的水，在搅拌下慢加计算 量的NaOH，防止溅出。待其溶解后搅拌下加入NaNO2 或NaNO3，全部溶解后稀释至总体积。 新配液要“铁屑处理”或加入20％以下的旧溶液， 以使溶液中含一定量的铁，保证膜的附着力和均匀性。 9.5.2高温型氧化处理工艺 氧化膜质量影响因素 1)氢氧化钠浓度 浓度太低，氧化膜薄，表面发花； 浓度较高时，易出现红色挂灰； 浓度过高时，加速Fe3O4的溶解度，降低晶核的 形成速度，生成的氧化膜疏松多孔，甚至无膜。 ☆高碳钢氧化速度快，可采用较低的浓度 　　　　　　　　　　　（550～650g/L） ☆低碳钢或合金钢氧化速度慢，宜采用较高的浓度 　　　　　　　　　　　　　　（600～700g/L） 9.5.2高温型氧