Tecnología

El tratamiento de oxidación negra es un método común de tratamiento superficial químico. El principio es producir una película de óxido sobre la superficie metálica para aislar el aire y lograr el propósito de la prevención de la oxidación. El tratamiento de oscurecimiento se puede utilizar cuando los requisitos de apariencia no son altos. El tratamiento de enegrecimiento superficial de piezas de acero también se llama azul. El tratamiento de oxidación negra, porque puede eliminar los reflejos, se refiere a un método de tratamiento de revestimiento superficial comúnmente utilizado en herramientas militares.

Con el fin de mejorar la capacidad anti-oxidación de las piezas de acero, se utiliza un oxidante fuerte para oxidar la superficie de las piezas de acero en óxido ferroférrico denso y liso. Esta fina capa de Fe3O4 puede proteger eficazmente el interior del acero de la oxidación. El óxido ferroférrico oxidado a alta temperatura (aproximadamente 550 °C) es azul cielo, por lo que se llama tratamiento de azulado. El óxido ferroférico formado a baja temperatura (aproximadamente 350°C) es negro oscuro, por lo que se llama tratamiento de enegrecimiento. En la fabricación de armas, el tratamiento azul es comúnmente utilizado; en la producción industrial, el tratamiento negro es comúnmente utilizado.
Si puede oxidar el óxido ferroférico denso y liso en la superficie del acero, la clave es elegir un oxidante fuerte. El oxidante fuerte está compuesto por hidróxido de sodio, nitrito de sodio y fosfato de trisodio. Cuando sea azul, utilice su líquido fundido para tratar partes de acero; cuando sea negro, utilice su solución acuosa para tratar las piezas de acero.

Proceso tecnológico

Proceso de operación del tratamiento de oxidación negra:
Ajuste de pieza de trabajo → desengrasamiento → limpieza → decapado → limpieza → oxidación → limpieza → saponificación → agua caliente hirviendo → inspección.
(1) sujeción de la pieza de trabajo: de acuerdo con la forma y el tamaño de la pieza de trabajo, se debe diseñar un accesorio o un difusor especial. El propósito es dejar suficientes huecos entre las piezas de trabajo, las piezas de trabajo no pueden entrar en contacto entre sí, de modo que cada pieza de trabajo pueda estar completamente sumergida en el líquido oxidante a oxidar.
(2) Desgrasado: El propósito es eliminar las manchas de aceite en la superficie de la pieza de trabajo. Después del mecanizado (azul y negro es el último proceso), la superficie de la pieza de trabajo inevitablemente no dejará manchas de aceite. Esto es especialmente cierto cuando se utiliza aceite anti-oxidante como un anti-oxidante entre procesos. Cualquier mancha de aceite afectará seriamente la formación de óxido ferroférrico, por lo que debe eliminarse antes de volverse azul y negro.
El color normal del baño es blanco. Si la solución de baño es roja o marrón, significa que la concentración de nitrito de sodio es demasiado grande, y la composición de la solución de baño debe ajustarse a tiempo. Si la solución es verde, significa que la concentración de iones de hierro es demasiado alta y la solución debe actualizarse a tiempo.

Caliente la solución de desengrasamiento a 80 ~ 90 ℃, y luego sumerge la pieza de trabajo. El tiempo de inmersión es de unos 30 minutos. Si hay mucho aceite, el tiempo de desengrasamiento debe extenderse, cualquiera que sea el desengrasamiento completo.
(3) Decapado: El propósito del decapado es eliminar la oxidación en la superficie de la pieza de trabajo. Debido a que la oxidación y las manchas de oxidación obstaculizarán la formación de una capa densa de óxido ferroférrico. Incluso si la pieza de trabajo no tiene oxidación, debe decaparse, porque eliminará aún más las manchas de aceite, y el decapado aumentará la energía de activación de las moléculas superficiales de la pieza de trabajo, lo que es beneficioso para la oxidación del siguiente proceso y puede generar una capa de óxido ferroférrico más gruesa.
La solución de decapado es generalmente una solución de ácido sulfúrico al 10 ~ 15%, la temperatura es de 70 ~ 80 ℃, la pieza de trabajo se sumerge en la solución de ácido sulfúrico durante aproximadamente 30 minutos, y las partes de acero ligeramente oxidadas se pueden sumergir durante 20 minutos. Si la oxidación es grave, debe sumergirse. Remoje durante más de 40 minutos.
(4) Oxidación: La oxidación es el proceso principal de azulación y negrecimiento. Si la película de óxido ferroférrico es lo suficientemente densa, lisa y gruesa depende de la etapa de oxidación.
La temperatura del proceso para el azulado es de 550°C. La temperatura del proceso de enegrecimiento es de 130 ~ 145 ℃. El tiempo de inmersión es de 50 a 80 minutos. El acero de alto contenido de carbono con alto contenido de carbono tiene una velocidad de oxidación más rápida y el tiempo de inmersión puede ser más corto. El acero con bajo contenido de carbono tiene una velocidad de oxidación lenta y requiere un tiempo de inmersión más largo. El acero de aleación, especialmente el acero de alta aleación, tiene una cierta cantidad de austenita retenida en la superficie de la pieza de trabajo, que tiene una fuerte resistencia a la solución alcalina y no es fácil de formar Fe3O4, por lo que el tiempo de inmersión necesita más tiempo. La Tabla 2 enumera la temperatura y el tiempo de inmersión de la solución cuando el acero se oxida (enegrece).
(5) Saponificación: La llamada saponificación es remojar la pieza de trabajo con una solución acuosa de jabón a una cierta temperatura. El propósito es formar una capa de película de estearato de hierro para mejorar la resistencia a la corrosión de la pieza de trabajo. La concentración comúnmente utilizada de la solución de saponificación es de 30-50 g (jabón)/L. La solución de saponificación se calienta a 80-100°C, y la pieza de trabajo oxidada se remoja en la solución de saponificación durante aproximadamente 10 minutos.
(6) Inspección: Después de que se complete la oxidación, la pieza de trabajo debe inspeccionarse para ver si la película Fe3O4 está calificada. El método de inspección es: tomar al azar tres piezas de piezas de trabajo, remojarlas en una solución de sulfato de cobre con una concentración del 2% durante 20 años, y la que no se vuelve negra está calificada. Si más de una de las tres piezas de trabajo no está calificada, toda la pieza de trabajo ranurada se considera como no calificada y necesita ser oxidada de nuevo para profundizar el grosor del óxido ferroférico.