1．钢铁的“发蓝” 钢铁在大气下，表面易形成一层氧化膜，这层氧化物叫生锈。自然形成的氧化膜是疏松的，并且与基体结合不牢。若在一定溶液中，用人工方法使钢铁表面生成一层紧密而连续由磁性氧化铁(Fe。O。)组成的氧化膜，它与基体结合较牢。因钢铁成分不同，氧化膜色泽也不同：如碳素钢和低合金钢呈黑色或蓝黑色；铸钢和含硅的合金钢呈褐色直至黑褐色。因此此工艺笼统称为“发蓝”。钢铁的这层氧化膜色泽美观，没有“氢脆”，有弹性，且不影响精度。在机械零件、枪炮武器、弹簧零件及仪器仪表等方面都有广泛的应用。此工艺在工业上已应用了几十年，是钢铁表面加工的一个重要方法。 常用的发蓝液是碱性发蓝液，由氧化剂(亚硝酸钠)与氢氧化钠组成，在一定时间和一定温度下，生成亚铁酸钠和铁酸钠，这两者再相互作用生成磁性氧化铁(Fe304)即发蓝膜。 发蓝处理前应该按常规除油去锈。 此工艺分一次氧化和二次氧化两个操作方法。一次氧化操作简便，二次氧化质量好，能得到膜层较厚和抗蚀能力较强的氧化膜。 (1)一次氧化配方如下：
其质量用3％中性硫酸铜溶液点滴测试，3min才出现红色为合格。 (1) 二次氧化法 ①第一槽
②第二槽
从第一槽取出可直接放入第二槽，不用清洗。 在氧化合金钢时，温度应升到150～155℃，时间也要延长一些。 氢氧化钠的含量偏高，膜会出现红褐色氢氧化铁。若再高则不能成膜；含量偏低，氧化膜薄，并易发花。 氧化剂亚硝酸钠或硝酸钾含量越高，反应速度加快，膜也致密和牢固；过于高，膜厚而疏松。 温度升高氧化速度加快，过高时因碱溶解氧化膜速度也加快，使氧化膜不易厚，所以在开始氧化时温度应在下限，氧化结束前温度应在上限。 新配槽液应加些铁屑或旧溶液，因铁离子对氧化表面膜的生成有影响，能使膜层紧密细致。 钢铁基体含碳量高，容易氧化，时间可短些；合金钢碳含量低，不易氧化，时间要长些。 为提高氧化膜的抗蚀能力，氧化过的工件清洗后浸入3％～5％重铬酸钾溶液中进行钝化处理，温度90～95℃，时问为10～15min，或用3％～5％肥皂溶液进行皂化处理，温度80～90℃，时间为3～5min。 钝化或皂化过的工件用流动温水洗净，烘干。再浸入温度为105～110℃防锈油里处理5～10min，取出抹净。 (2) 快速发蓝本法又称无碱氧化法，用作工件发黑或局部修补。 配方如下：
溶液配好有褐色沉淀，但不影响使用。 (4)常温发黑配方如下：
常温发黑的原理是三个过程：首先是强酸使铁溶解，然后二价铜离子在对苯二酚的促进下被置换到铁工件表面，最后金属铜与亚硒酸生成黑色硒化铜(CuSe)。 CuSe的黑色与碱性高温发蓝生成Fe304的黑色是不同的。常温发黑溶液配后有混浊，经过24h会变成透明绿色。溶液的补充要注意pH的变化，必须使pH小于3。 2．褐色着色法 钢铁表面着褐色的方法是很麻烦的。使用下列方法能生成很结实的膜。 先用常规前处理使工件表面净化，再浸入下列溶液中：
取出后在80℃温度下放置30min，移至潮湿处，在60℃下有红锈生成。干燥后用钢丝刷刷平。 以上操作要重复三次，最后浸油或浸蜡即完成。本法若批量生产，工序过于复杂。 3．蓝色着色法 ①把经抛光钢铁工件放入高温电炉内，在300350*(2温度中数分钟着上蓝色。 ②在硝酸钠(或加入亚硝酸钠)熔融盐浴中，温度在310350℃范围，只要l～3min，钢铁件就着上蓝黑色。 ③配方(一)：
浸渍后放置12h，反复进行。 ④配方(二)：
⑤配方(三)：
⑥配方(四)：
⑦配方(五)：
本法是电解着色，工件挂在阴极上。 4．普通碳素钢着色法 (1)配方(一)(着黑色膜) 具体如下：
先在工件表面薄薄涂布一层，在温度20～26℃，经过l2～15h自然干燥后，表面就生成氧化铁的红锈，用刷子刷平。然后再涂第二次，经5～6h自然放置，则褐色更深。再在此溶液中煮沸30～60min，然后取出再用刷子刷平，即得到墨黑的耐蚀、耐磨的膜。 (2)配方(二) 具体如下：
配制方法：先在锑中注入盐酸，放置4h后加入硝酸，60min后加水，再加入三氯化铁。涂布后，在温度20℃左右放置3～6h，得到四氧化三铁黑色膜。 此外，若把产品置于60。C温热处理液中浸渍l5min，取出后水洗刷净，可得到防锈能力与前法相似的膜，但可缩短时间，最后都要涂油。 也可用下述配方：
另外一种配方为：
把铁槽中的处理液加热到90℃左右，工件浸入20～30min，然后擦去工件表面的红褐色氧化膜。再在1％氯化钠中煮沸20～30min，残留的氧化铁就完全被除去了，取出水洗，用刷子刷净就行。 此溶液随温度的变化，着色结果也不同。若液温在90℃以上，则膜层表面粗糙，得到带红褐色的膜，要得到耐蚀、耐热性好的膜，处理时间要短。 (3)配方(三)具体如下：
先将此液涂布在表面，待全部干燥后再在液中煮沸5～lOmin，水洗，反复多次，最后用钢丝刷刷平即可。本法适用部分氧化膜的修补。 (4)配方(四)具体如下：
工件要预热，用刷子涂布，干燥。反复操作，最后生成氧化铁的红锈，经过抛光即可。色调较前几种差。 (5)配方(五) 具体如下：
表面涂布后，干燥。在液中煮沸，开始生成的是红锈，不牢固，要除去。再生成的膜红锈越来越少，再除去，直至得到牢固的着色膜。这样反复几次，即完成。 (6)配方(六) 具体如下：
此液能着出有光泽的黑色。若需无光泽黑色时，要添加氯化钾。 |
