本文章主要介紹鋼鐵發(fā)黑劑的配置處理過程，以及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。
發(fā)黑液的配制
發(fā)黑劑工作液的配制。應(yīng)把原液充分的搖動或攪拌均勻，根據(jù)工件的大小和回火溫度的高低，來確定濃度以及使用哪種型號的發(fā)黑劑，一般發(fā)黑劑占水的百分比是350型、200型的濃度為5-15%;160型濃度為20%，使用原則為工件大濃度低，工件小濃度高。
發(fā)黑劑工作液的添加。工作液中間添加時，一定要先稀釋再加入，絕不能添加原液。添加量參照“濃度分析與添加調(diào)整”。工作液的溫度控制。工作液槽須加冷卻與循環(huán)裝置，溫度應(yīng)保持在40℃，最高不得超過50℃。
發(fā)黑工件的處理
流水線作業(yè)，工件不能將其它化學(xué)物質(zhì)帶入，進入回火爐前，不論淬火介質(zhì)是水劑還是油劑，都應(yīng)使用我廠生產(chǎn)的“W-20型中間清洗防銹劑”或其它防銹劑清洗處理，才可進入回火爐。工件陸續(xù)進入工作液時，工件的入液溫度350型不得低于350℃、200型不得低于200℃、160型不得低于160℃。總之，不同型號的發(fā)黑劑，溫度越高效果較好，最高不能超過600℃以保證發(fā)黑膜與基體的結(jié)合力。工件從工作液提出后，應(yīng)進行烘干處理，烘干溫度120-150℃，如一次發(fā)黑效果不佳，還可進行二次發(fā)黑。
工作液的濃度分析與添加調(diào)整
配制好的工作液在使用過程中，不斷受到熱工件的浸漬工作液有部分發(fā)黑劑被帶出發(fā)黑槽外，成膜物質(zhì)亦不斷沉積到工件表面，隨著溶液的消耗，液中成份在逐漸變化，應(yīng)該定期檢測分析溶液濃度，并結(jié)合生產(chǎn)量的多少，定期補充新的發(fā)黑劑，使工作液保持在一定的濃度范圍內(nèi)。
工件的發(fā)黑質(zhì)量與檢測
使用鋼鐵發(fā)黑劑發(fā)黑工件，其工藝材料和發(fā)黑機理與傳統(tǒng)的堿性發(fā)黑有本質(zhì)的不同，所以發(fā)黑后工件的耐腐蝕性能測試要有相應(yīng)手段。目前，國家尚無規(guī)定的檢測標(biāo)準(zhǔn)，所以供鑒堿性發(fā)黑的檢測方法和涂裝防腐技術(shù)的檢測技術(shù)相結(jié)合來進行，以求得較全面的檢測效果。
發(fā)黑后的工件外觀要求光亮美觀。在40W日光燈光源下工件離開日光燈500毫米處，觀察表面發(fā)黑膜應(yīng)均勻一致，呈深黑色且有光澤。
發(fā)黑后工件沉積層與基體結(jié)合力要求有優(yōu)異的牢固度。待工件干透后，用于(或棉紗)擦拭不脫色，不出現(xiàn)金屬光澤為合格產(chǎn)品，亦可用落砂法沖刷檢測。
發(fā)黑后工件的防銹性與耐蝕性能是靠表面有機沉積膜的包復(fù)封閉起主要作用的，其效果優(yōu)于堿性發(fā)黑若干倍，可用5%的鹽霧試驗來測定，即在35℃溫度1千克的壓力下連續(xù)噴霧3小時，表面無銹為合格產(chǎn)品。沒有鹽霧試驗設(shè)備的廠家，亦要延用3%的標(biāo)準(zhǔn)NaCl溶液做浸漬檢驗。
發(fā)黑工件的耐腐蝕性能檢測我們推薦采用德國的DIN50938規(guī)定的方法檢驗，即用5%的草酸溶液滴到發(fā)黑件的表面，8分鐘無腐蝕斑點為合格。
致密度的情況，延用3%硫酸銅浸漬的方法來測試，即待工件干透后，將試樣直接浸入3%的硫酸銅溶液中，最低時間不少于1分鐘為合格，實際可達數(shù)分鐘。
表面沉積層的厚度可用S-200型掃描電子顯微鏡實測，一般情況因工件的加熱溫度不同與溶液的濃度不同而有差異，亦可用電磁式測厚儀器做無損檢測來確定實際厚度。
發(fā)黑劑的應(yīng)用前景與發(fā)展
生產(chǎn)實踐證明，余熱應(yīng)用發(fā)黑劑發(fā)黑工件，有其獨特的優(yōu)越性。不但解決了自動化生產(chǎn)線的工件發(fā)黑問題，而且排除了堿性煮黑中的亞硝酸鈉等有害物質(zhì)，為消除污染走出一條新路;用水溶性乳液操作無火害危險，安全可靠。此工藝將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的堿性煮黑工藝。
鋼鐵發(fā)黑劑所形成的保護膜，不受鋼鐵零件中的合金元素的影響，適應(yīng)性好，可以處理鑄鐵、彈簧鋼及各種合金鋼對滲碳、碳氮共滲淬火，高頻局部淬火等的熱處理工藝后的回火發(fā)黑皆可應(yīng)用，因而具有廣泛的使用性，目前已成功的應(yīng)用于50CrV、60Si2Mn、65Mn、35CrMo、70#鋼絲、12Cr、20CrNiMn等材質(zhì)。
鋼鐵發(fā)黑劑是一種新型的工藝材料，在我國應(yīng)用時間還短，鋼鐵工件的生產(chǎn)又是多種多樣的，既要降低消耗，又要滿足工件性能需要，除較高溫度350 -600℃應(yīng)用的發(fā)黑劑，我廠開發(fā)了適合工件溫度160℃以上應(yīng)用的發(fā)黑劑，今后要逐步使產(chǎn)品系列化，并在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域不斷探索，使工藝簡便實用，以期得到更大的經(jīng)濟效益。在消除污染方面為人類做出貢獻。
