转发多种金属表面处理常温发黑配方

常温发黑是一种钢铁表面氧化处理工艺，形成的黑色膜层可以减小表面摩擦，具有一定抗腐蚀能力，是普遍应用于各种机械设备、工业零件的一种表面处理技术。

配方一：

硫酸铜 4～8 g/L

二氧化硒 4～8 g/L

磷酸盐 7～15 g/L

硝酸盐 2～4 g/L

柠檬酸盐 2～4 g/L

稳定剂 20 ml/L

pH 2.0～2.5

时间 3～5 min

配方二（武汉水运工程学院提供）：

硫酸铜 1～3 g/L

亚硒酸 2～3 g/L

磷酸 2～4 g/L

有机酸 1.0～1.5 g/L

十二烷基硫酸钠 0.1～0.3 g/L

复合添加剂 10～15 g/L

pH 2～3

时间 2～6 min

配方三（贵州航空发动机公司提供）：

硫酸铜 3～7 g/L

硫酸镍 2～3 g/L

乙二胺四乙酸二钠 4～5 g/L

亚硒酸 4～5 g/L

磷酸盐 2.0～3.0 g/L

pH值 2.0～3.0

时间 30～60 s

配方四（大庆石油学院提供）：

硫酸铜 2.0～2.5 g/L

硝酸 1.0～2.0 ml/L

二氧化硒 2.5～3.0 g/L

磷酸 1.0～1.5 ml/L

对苯二酚 0.8～1.2 g/L

发黑促进剂 1.5～2.0 g/L

乙二胺四乙酸二钠 0.5～0.8 g/L

OP-10乳化剂适量

配方五（南方轻工研究所提供）：

硝酸铜 4～6 g/L

亚硒酸 5～10 g/L

磷酸 5～10 ml/L

氯化钠 1～2 g/L

pH 1.1～1.2

配方六（河南中原机械厂提供）：

硫酸铜 2～4 g/L

二氧化硒 4 g/L

磷酸 10～15 g/L

氯化镍 10～15 g/L

酒石酸钾钠 2 g/L

柠檬酸钾 2 g/L

时间 3～6 min

配方七（杭州大学化学系提供）：

硫酸铜（CuSO₄·5H₂O） 3 g/L

磷酸缓冲液（H₃PO₄.KH₂PO₄） 4 g/L

亚硒酸（H₂SeO₃） 1 g/L

添加剂 3 g/L

时间 1～3 min

配方八：

硫酸铜 4 g/L

硫酸镍 1 g/L

亚硒酸 4 g/L

磷酸二氢锌 2 g/L

硼酸 4 g/L

DPE-Ⅲ 1～2 ml/L

pH 2.5～3.5

时间 10～60 s

配方九：

硫酸铜 3～5 g/L

亚硒酸 3～5 g/L

磷酸二氢锌 4～5 g/L

柠檬酸 2～3 g/L

硝酸钾 1 g/L

添加剂 20 ml/L

配方十：

硫酸铜 4～5 g/L

二氧化硒 4～5 g/L

硫酸镍 3～4 g/L

氧化锌 2～3 g/L

磷酸 10～15 g/L

TX-10乳化剂 10 g/L

稳定剂 5～10 g/L

时间 3～8 min

配方十一：

硫酸铜 4～6 g/L

二氧化硒 1.5～3 g/L

硫酸镍 0.5～2 g/L

柠檬酸钾 2 g/L

对苯二酚 1～1.5 g/L

时间 1～5 min

配方十二：

硫酸铜 2 g/L

亚硒酸 4 g/L

钼酸钠 2 g/L

硫代硫酸钠 1 g/L

硫酸镍 4 g/L

pH 1.5～2.5

时间 5～8 min

配方十三：

二氧化硒 5 g/L

硫酸铜 4 g/L

硫酸镍 4 g/L

硝酸锌 10 g/L

磷酸 10 g/L

TX-10乳化剂 5 g/L

络合剂 10 ml/L

时间 2～5 min

常温发黑工艺简介

钢铁常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分，其工艺流程为：

化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→冷水洗→发黑（可2次发黑）→水洗→水洗→中和→水洗→浸油封闭。

除油

除油是关键，如果工件上油未除净，就会直接影响黑化的质量，出现花斑或发黑膜结合力差，甚至不能上色的情况。在此推荐一个除油配方。

氢氧化钠 80～100g/L

磷酸三钠 50～60g/L

洗衣粉 3～5g/L

温度 80℃以上

时间 1～10min

实建化学-氢氧化钠、磷酸三钠产品

对于油污比较严重的工件：可以先用有机溶剂清洗后再化学除油，还可再增加一道电化学除油工序。

化学除油后必须先用热水洗。

酸洗

对于锈蚀不太严重的工件，可采用常规的盐酸液除锈、再水洗，对于锈层和氧化皮较厚的工件，推荐采用以下配方：

盐酸 300～350g/L

硫酸 150～200g/L

OP-10乳化剂 3～5g/L

十二烷基硫酸钠 0.02～0．05g/L

时间至锈除尽为止

实建化学-op-10、十二烷基硫酸钠产品

酸洗应注意防止工件过腐蚀，可向酸洗液中加入硫脲等缓蚀剂。

发黑

将经过前处理的工件直接浸入发黑液中，当工件完全发黑时，即可取出。必须注意：时间不能过长，否则发黑膜疏松，结合力差。为了获得最佳发黑效果，可将工件抖动数次，以便着色均匀。

发黑时间可根据实际情况进行适当调整。例如：随着发黑量的增多，发黑剂有效成分不断消耗，发黑速度逐渐变慢，需适当延长发黑时间。另外，冬季发黑时间应长一些，夏季发黑时间应短一些。

工件从发黑液中取出后，应空留几分钟，以继续成膜反应，增加结合力。因成膜反应缓慢，随发黑件存放时间延长，其外观会更黑，耐蚀性和结合力也会越来越好。

工件取出后若发现局部着色不均匀，可漂洗后放回发黑液中继续着色，直到满意为止。

为得到效果最佳的常温发黑膜，可采用2次发黑工艺，即工件先后在两个发黑槽中发黑，两个发黑槽液成分一致、浓度不同。一般第2槽浓度较低，约为第1槽浓度的1/4，其它操作条件一致。应注意：工件经第一次发黑后，应充分水洗再进行第2次发黑。

中和

中和处理是用3%～5％碳酸钠溶液刷洗或浸渍1min，其目的是为了中和发黑液残液，并填充膜层孔隙，否则残留的酸性发黑液将降低膜层耐蚀性。

封闭处理

工件发黑后常用防锈油进行封闭处理，可采用以下3种方式：

①工件经中和水洗后，再热水洗，甩干，彻底干燥后，浸热防锈油（80～90℃）进行封闭处理，时间约2min。

②工件经热水清洗、甩干后直接浸入脱水防锈油中进行封闭处理，时间在3～5min，取出后自然晾干。

③工件发黑后先在80～90℃的1%肥皂溶液中填充处理，取出干燥后可以直接浸普通机油或防锈油。

工艺参数的影响

发黑液浓度的影响

常温发黑剂浓度过高时，成膜速度过快，膜层较疏松，结合力不好；浓度过低，发黑速度慢。然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也应不同。

pH值的影响

pH值是影响发黑效果的一个最重要的参数。若pH值过高，成膜速度慢，甚至不能发黑成膜；pH值过低，则反应速度过快，结合力不好，而且随pH值的进一步降低会溶解生成的膜层。pH一般在1.5～2.5之间，必要时可用硝酸或氨水调整。

温度的影响

温度低于10℃时，反应速度较慢，黑度和均匀性差，此时应延长反应时间。当温度大于40℃时，反应速度过快，结合力差，温度一般控制在15～35℃。

时间的影响

黑化时间需根据基体成分和温度而定，一般在3～10min。若时间过短，则膜成长不完全，膜层过薄，有花斑；若发黑时间过长，则表面会过多地为黑色氧化物，多余部分疏松，结合力不好。

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