Technologie

Le traitement par oxydation noire est une méthode commune de traitement de surface chimique. Le principe est de produire un film d'oxyde sur la surface métallique pour isoler l'air et atteindre le but de la prévention de la rouille. Le traitement de l'éclaircissement peut être utilisé lorsque les exigences en matière d'apparence ne sont pas élevées. Le traitement de noirissement de surface des pièces en acier est également appelé bleu. Le traitement d'oxydation noire, parce qu'il peut éliminer les réflexions, se réfère à une méthode de traitement de revêtement de surface couramment utilisée dans les outils militaires.

Afin d'améliorer la capacité anti-rouille des pièces en acier, un oxydant fort est utilisé pour oxyder la surface des pièces en acier en oxyde ferroferrique dense et lisse. Cette couche mince de Fe3O4 peut protéger efficacement l'intérieur de l'acier de l'oxydation. L'oxyde ferroferrique oxydé à haute température (environ 550 °C) est bleu ciel, donc il est appelé traitement bleu. L'oxyde ferroferrique formé à basse température (environ 350°C) est noir foncé, c'est pourquoi il s'appelle traitement de noirissement. Dans la fabrication d'armes, le traitement bleu est couramment utilisé; dans la production industrielle, le traitement noir est couramment utilisé.
Qu'il puisse oxyder l'oxyde ferroferrique dense et lisse sur la surface de l'acier, la clé est de choisir un oxydant fort. L'oxydant fort est composé d'hydroxyde de sodium, de nitrite de sodium et de phosphate de trisodium. Quand il est bleu, utilisez leur liquide fondu pour traiter les pièces en acier; quand il est noir, utiliser leur solution aqueuse pour traiter les pièces en acier.

Processus technologique

Processus d'exploitation du traitement d'oxydation noire:
Serrage de pièce → dégraissage → nettoyage → décapage → nettoyage → oxydation → nettoyage → saponification → eau chaude bouillante → inspection.
(1) Serrage de la pièce de travail: Selon la forme et la taille de la pièce de travail, un dispositif spécial ou un répartisseur devrait être conçu. Le but est de laisser suffisamment d'espaces entre les pièces, les pièces ne peuvent pas entrer en contact entre elles, de sorte que chaque pièce puisse être complètement immergée dans le liquide oxydant à oxyder.
(2) Dégraissage: Le but est d'éliminer les taches d'huile sur la surface de la pièce. Après l'usinage (bleu et noir est le dernier processus), la surface de la pièce ne laissera inévitablement pas de taches d'huile. Ceci est particulièrement vrai lorsque l'huile anti-rouille est utilisée comme anti-rouille entre les processus. Toutes les taches d'huile affecteront sérieusement la formation d'oxyde ferroferrique, il faut donc l'enlever avant de devenir bleu et noir.
La couleur normale du bain est blanche. Si la solution de bain est rouge ou brun, cela signifie que la concentration de nitrite de sodium est trop grande et que la composition de la solution de bain doit être ajustée à temps. Si la solution est verte, cela signifie que la concentration d'ions de fer est trop élevée et que la solution doit être mise à jour à temps.

Chauffez la solution de dégraissage à 80 ~ 90 ℃, puis plongez la pièce. Le temps d'immersion est d'environ 30 minutes. S'il y a beaucoup d'huile, le temps de dégraissage doit être prolongé, quel que soit le dégraissage approfondi.
(3) Décapage: Le but du décapage est d'éliminer la rouille sur la surface de la pièce. Parce que la rouille et les taches de rouille empêcheront la formation d'une couche dense d'oxyde ferroferrique. Même si la pièce de travail n'a pas de rouille, elle devrait être décapagée, car elle éliminera davantage les taches d'huile et le décapage augmentera l'énergie d'activation des molécules de surface de la pièce de travail, ce qui est bénéfique pour l'oxydation du processus suivant et peut générer une couche d'oxyde ferroferrique plus épaisse.
La solution de décapage est généralement une solution d'acide sulfurique à 10 ~ 15%, la température est de 70 ~ 80 ℃, la pièce est immergée dans la solution d'acide sulfurique pendant environ 30 minutes et les pièces en acier légèrement rouillées peuvent être immergées pendant 20 minutes. Si la rouille est sévère, il faut l'immerger. Faites tremper plus de 40 minutes.
(4) Oxydation: L'oxydation est le principal processus de bleuissement et de noirissement. Si le film d'oxyde ferroferrique est assez dense, lisse et épais dépend de l'étape d'oxydation.
La température de procédé pour le bluage est de 550°C. La température du processus de noirissement est de 130 ~ 145 ℃. Le temps d'immersion est de 50 à 80 min. L'acier à haute teneur en carbone à haute teneur en carbone a un taux d'oxydation plus rapide et le temps d'immersion peut être plus court. L'acier à faible teneur en carbone a un taux d'oxydation lent et nécessite un temps d'immersion plus long. L'acier allié, en particulier l'acier hautement allié, a une certaine quantité d'austénite retenue sur la surface de la pièce à travailler, qui a une forte résistance à la solution alcaline et n'est pas facile à former Fe3O4, de sorte que le temps d'immersion nécessite plus de temps. Le tableau 2 énumère la température et le temps d'immersion de la solution lorsque l'acier est oxydé (noiri).
(5) Saponification: La soi-disant saponification consiste à tremper la pièce de travail avec une solution aqueuse de savon à une certaine température. Le but est de former une couche de film de stéarate de fer pour améliorer la résistance à la corrosion de la pièce. La concentration couramment utilisée de solution de saponification est de 30-50 g (savon) / L. La solution de saponification est chauffée à 80-100°C et la pièce oxydée est trempée dans la solution de saponification pendant environ 10 minutes.
(6) Inspection: Après l'oxydation est terminée, la pièce de travail doit être inspectée pour voir si le film Fe3O4 est qualifié. La méthode d'inspection est: prendre au hasard trois pièces de travail, les tremper dans une solution de sulfate de cuivre à une concentration de 2% pendant 20 ans, et celle qui ne devient pas noire est qualifiée. Si plus d'une des trois pièces est non qualifiée, toute la pièce à rainure est considérée comme non qualifiée et doit être oxydée à nouveau pour approfondir l'épaisseur de l'oxyde ferroferrique.