所有的金属,在空气中均会覆盖上一层氧化膜。但这种在自然条件下,金属表面由于腐蚀而生成的氧化膜,有时是非常薄的,往往是疏松的而不均匀的,不能有效地防护金属遭受继续腐蚀和破坏,不具有必要的保护性能。 采用人工方法对金属表面进行处理,形成较厚的、均匀的、稳定的、紧密的、与基体结合牢固的、具有保护性的氧化膜,称为氧化处理。钢铁的氧化处理由于其表面形成一层蓝色或黑色氧化膜亦称发蓝或发黑处理,所获得氧化膜的外观和性能,依据所处理的金属成分、表面状态和氧化处理工艺规范不同而有所差异。膜层的厚度约为0.6~1.5μm。因此氧化处理不影响零件的精度。钢的氧化处理常用于机械、仪器仪表、武器和日常用品等工件的防护、装饰或其它特殊目的。 钢的氧化处理可分为三类,即热加工、化学加工和电化学加工三类。 热加工法是将钢件在熔融的磷酸钾液中加热而形成一层厚约为1μm的氧化膜的方法,但此法如果单独用于氧化处理时耗能太高,而形成的氧化膜质量不稳定,颜色各异,适于大批量处理,现很少用此法。 化学加工法包括碱性化学氧化和酸性化学氧化,碱性化学氧化是将钢件置入一定温度下的含有氧化剂氢氧化钠的溶液中进行。所获得氧化膜厚度为0.8~1.5μm。酸性化学氧化所采用工作溶液中含磷酸和氧化剂,若在常温下进行又称冷发蓝,酸性氧化法得到的膜不是纯氧化膜,尚含有磷酸盐,此法得到氧化膜厚度可达3μm,处理时间可减少一半,膜的强度和抗蚀性较高但化学膜的颜色不够美观,故目前在工业上采用碱性氧化法较多。电化加工是将制件做为阳极,置放在氢氧化钠溶液中进行处理的一种方法。 钢的氧化处理所形成的膜其主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4),一般呈黑色和蓝黑色,铸钢和含硅较高的特殊钢为褐色或黑褐色。氧化膜虽然能提高钢铁零件的耐蚀性,但是它对钢铁零件的保护性能仍然是较差的,若将氧化处理后的零件用肥皂或重铬酸钾溶液处理,或进行涂油处理,能提高氧化膜的耐蚀性和润滑能力。 |