热处理工艺对发黑质量的影响

零件发黑本质是零件表面的金属发生氧化反应的过程。发黑处理就是将放置在亚硝酸盐和浓的碱中的金属零件加热、氧化，使金属零件表面生成一层厚约0.5-1.0μm、致密均匀，并与基体金属结合牢固的四氧化三铁薄膜，四氧化三铁薄膜能起到储油的作用，从而可提高零件表面的防锈性能。发黑氧化处理后的色泽一般是蓝黑色。氧化膜厚度的递增，薄层的颜色由浅至深，由无色一黄色一橙色一红色一紫红色一紫色一蓝色一黑色的顺序变化。在整体热处理之后的热处理工艺对零件氧化的影响不是很明显，但是化学热处理对之后的发黑处理将会产生诸多影响。渗碳处理后的零件，含碳量在表面增加，碳化物存在于渗层中的比较多，在进行发黑氧化处理时，因零件表面的微区形成微电池的数量增多，加快氧化速度，氧化膜的厚度加厚，易形成三氧化二铁，使零件表面产生褐色，中碳钢的蓝色氧化膜不易形成。形成氧化层的色泽是由氧化层的厚度决定的，与钢铁的成分无关。软氮化后的零件，表面是含氮化合物或含氮铁素体基体组织，因这些组织具有较低的电位电位，氧化现象不易产生，换句话就是氧化速度减慢，因此零件发黑时，零件表面会出现漏涂部位。可采取以下两种方式解决：①热处理之后的零件发黑之前，在矿物酸中清洗腐蚀时间加长些；②在发黑工序中，增加发黑时间，一般要增加一倍的发黑时间。碳氮共渗的零件发黑也会遇到和软氮化的零件类似的困难，其解决的办法，除了按照软氮化的解决办法外，还要在碳氮共渗淬火时，减少氨气的供应量，降低渗氮浓度；其次要控制渗层组织中的残余奥氏体含量。氮化零件的表面耐蚀性很好，发黑十分困难，一般不做发黑处理。钢的化学成分对发蓝的色泽的影响：①碳素工具钢与一般合金钢处理后为黑色至蓝黑色；②Cr—Si钢处理后为红棕色至棕黑色，例如，60 S12 Mn发黑时表面是红棕色；③高速钢处理后为棕褐色至黑褐色；④铸铁处理后为紫褐色至黑褐色。本文参考《热处理工艺问答》一书。