不锈钢弹簧电化学黑色氧化及发黑处理.pdf

不锈钢弹簧电化学黑色氧化

不锈钢弹簧是一种杭蚀性能高的银白色合金钢、主要含铭、镍、

钼、钛等金属元素，其金相组织紧密，表面能形成很薄的纯化膜，可

抵抗一般政‘碱、盐的浸蚀，不锈钢弹簧主要用于工业设备、仪器仪

表、医疗器械高级工业品，军工品等，随着不锈钢弹簧应用的普及，

不锈钢弹簧着色工艺也得到进一步发展。不锈钢弹簧着黑色主要用于

光学仪器的消光处理。不锈钢弹簧氧化着色可分为化学法和电化学法。

其中化学法分为铬酸氧化法、铬酸盐黑色氧化法和硫化法等，但由于

其操作难度高，危险性大，着色最佳点难以常握，槽液易分解。使用

受到限制因此现主要为电化学法。

根据钝化现象的成相膜理论，生成成相钝化膜的先决条件是在电

极反应中有可能生成固体反应物在不锈钢弹簧表面形成晶核。随着晶

核的生长和外延而形成气化摸膜的组成。电化学法不锈钢弹簧进入着

色液色液后后，表面发，表面发生生电化学电化学反反应。应。反反应进应进行行一一段时间后段时间后，金属，金属离子离子和和

浓度将达到临界值，而且超过了富铬的尖晶石养化物。从而水解在制

件表而形成养化膜。

未加人添加剂时，颜色光亮，黑度较浅，烘烤时膜层易脆裂；加

入添加剂后，提高了工作电流密度的上限，膜层的吸光度增加，黑度

明显加深结合力得到改善。如发现有些不锈钢弹簧在正常上艺条件下

不易染上翻色，且易过腐蚀，可先将其在坚膜液中浸泡数分钟再进行

正常氧化，问题将得到解决。

不锈钢弹簧发黑

在工业生产中，不锈钢弹簧发黑有两种表面处理方法：物理处理

法和化学处理法。不锈钢表面发黑是化学处理中常用的工艺。原理：

通过化学处理在金属表面产生一层氧化膜，通过氧化膜进行表面处理。

这种表面处理工艺利用金属表面在相应设备的力作用下产生一层氧化

膜的原理，这种氧化膜可以将金属与外部环境隔离开来。简单地说，

表面发黑工艺是指利用金属表面产生的氧化膜实现相应的表面处理工

艺的化学表面处理方法。

中文名称：发黑不锈钢

其他名称：不锈钢黑色氧化物

处理时间：10-15分钟

盐雾时间：600-800小时

温度：135-145度

类别：化学表面处理

常用方法

第一类别：酸性着色法

（1）熔融重铬酸盐法。将不锈钢件放入重铬酸钠熔盐溶液中，

充分搅拌20~30分钟，形成黑色氧化膜。洗后取出冷却。熔盐的温度

在450到550°C之间。低于此温度，熔盐不能完全氧化，也不能达到

黑色效果。

（2）铬酸盐黑色的化学氧化。这一层的颜色变化过程是由亮到

暗的。当它从浅蓝色变为深蓝色（或纯黑色）时，时间间隔仅为0。5～

1分钟后，如果你错过了这个最佳点，你将回到浅棕色，你只能撤退和

重新着色。固化处理后可提高耐磨性。使用彩色定位器，可以获得均

匀的黑色氧化膜。严格的操作要求。

（3）碱氧化法碱氧化是用氢氧化钠制备的溶液。氧化时间为

10-15分钟。黑色氧化膜具有良好的耐磨性，不需要固化处理。盐雾时

间一般为600-800小时。能保持不锈钢的优良品质。

第二类：电解氧化

溶液制备：（重铬酸盐20-40g/L硫酸锰10-40g/L硼酸

10-20g/L/PH3-4）。涂膜在25c1o%HCI溶液中浸泡，涂膜内层5min无

变色，无脱落现象，表明涂膜具有良好的耐蚀性。1Crl7铁素体不锈钢

经电解发黑，发黑速度快。硬化后的黑色氧化膜色泽均匀，柔韧，有

一定的硬度。具有工艺简单、发黑速度快、着色效果好、耐腐蚀等特

点。适用于各种不锈钢表面发黑，具有较高的使用价值。

第三类：QPQ热处理方法。

在专用设备中进行，涂层牢固，耐磨性好；但由于不锈钢，特别

是奥氏体不锈钢，经QPQ处理后，将不具备原有的防锈能力。原因是

奥氏体不锈钢表面铬含量受损。因为之前的QPQ工艺，也就是渗氮工

艺，碳氮含量会渗入，

表面组织被破坏。很容易生锈，而且盐雾只需要几个小时就能生

锈。因为这个缺点，它不实用。

发黑效果

1、颜色：不锈钢的发黑颜色为黑色、明亮或哑光黑色。表面无瘀

伤，色泽均匀。

2、膜厚：1.5-2.5微米，不影响产品精度，高于或低于1.5-2.5

对产品尺寸有很大影响，属于