鋼的常溫發(fā)黑具有節能、高效、設備簡(jiǎn)單、操作方便、基本無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。由小到大,形狀復雜,不同鋼種的工件都可以使用。但是各種發(fā)黑劑因前處理困難而存在不同的弊端,該技術(shù)的推廣很不平衡。作者根據多年的生產(chǎn)實(shí)踐,談了生產(chǎn)應用過(guò)程的控制及改進(jìn)措施,以供參考。
工藝過(guò)程。
化學(xué)除油→熱水洗→清水洗→強腐蝕→二次清水洗→化學(xué)除油→熱水洗→清水洗→弱腐蝕→二次清水洗→常溫發(fā)黑→二次清水洗→脫油→送驗。
預先處理
鋼廠(chǎng)常溫發(fā)黑前處理主要是除油除銹,一般采用化學(xué)除油,用鹽酸腐蝕,也有采用濕法噴砂。筆者在此之前做了詳細的介紹。發(fā)黑液為常溫酸性,發(fā)黑前工件表面需完全潤滑,才能有效保證黑膜的牢固度,否則再好的發(fā)黑劑也無(wú)法生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。多年來(lái)的實(shí)踐證明,無(wú)論是單獨使用除油劑,還是低濃度三大堿加入除油劑,都必須在50℃左右加熱,才能加速除油。采用短時(shí)間(3~5min)脫油、除銹交叉作業(yè),可顯著(zhù)提高作業(yè)效率。
常變黑。
鋼的常溫發(fā)黑劑自80年代中期國內研制成功后,市場(chǎng)商品逐漸增多。制備應用效果大致為:薄膜結合力不如高溫發(fā)黑、溶液穩定性差等。
HH902鋼鐵常溫發(fā)黑劑在這兩方面都取得了突破性進(jìn)展。作者在工廠(chǎng)幾年的生產(chǎn)實(shí)踐證明,在不等24h的后效情況下,該膜可以得到結合力好的黑膜,完全可以與高溫發(fā)黑相媲美。穩定后的溶液中,工作液產(chǎn)生的白色沉淀少,且不易影響膜層質(zhì)量,無(wú)需頻繁調整;母液存放兩年以上無(wú)沉淀,效果不變。
將丙烯酸涂料加入到ZT發(fā)黑劑中,兩個(gè)工序合二為一,生產(chǎn)更簡(jiǎn)單。膜材結合力好,耐腐蝕,僅黑膜為偏淡藍色。
在維持和調整溶液溫度的條件下,鋼鐵表面活化產(chǎn)生Fe2+,過(guò)量Fe2+與Se2-反應生成白色沉淀,在有氧化劑存在的情況下,Fe2+氧化產(chǎn)生Fe3+反應也產(chǎn)生沉淀,無(wú)謂消耗溶液中的Se2-,從而縮短使用壽命,生產(chǎn)中應采取以下措施:
生產(chǎn)線(xiàn)設計黑槽前兩個(gè)清水槽應采用硬塑板或鋼板槽襯軟塑板材,以防止黑槽生銹污染清水,生產(chǎn)時(shí)將Fe2+引入黑槽。
(2)發(fā)黑用器皿小批量生產(chǎn)塑料籃,批量生產(chǎn)鈦籃、鈦架、鈦滾筒等,杜絕發(fā)黑產(chǎn)生二氧化二鋁,消耗發(fā)黑劑。該鈦器雖然一次性投資較多,但耐酸堿,又與發(fā)黑劑無(wú)反應,壽命可達10年以上,綜合計算還可大大降低生產(chǎn)成本。
(3)黑槽上蓋停頓時(shí),將溶液用塑料蓋緊,防止空氣中氧進(jìn)入體內,減緩Fe3+的生成速度,從而減少沉淀的形成。
溶液的pH值要定期用精密試紙檢測,超過(guò)2.6就要進(jìn)行調整。較簡(jiǎn)單的方法是,先將溶液自然沉淀過(guò)濾,再補充母液,使工作液恢復到pH2.4以下繼續變黑。
若非批量生產(chǎn),則以每批發(fā)黑液的用量計算,一次性發(fā)黑藥液用完為原則,這樣既保證了黑膜均勻,結合力好,又避免了溶液儲存時(shí)的自耗。