黑色氧化物表面處理：表面處理的精確方法

表面處理 出於美觀原因，產品和零件的設計在製造業中至關重要，可提高產品的整體功能並延長其使用壽命。 黑色氧化處理是一種化學塗層工藝，可在金屬部件的表面沉積一層微小的磁鐵礦 (Fe3O4)。由於暴露在空氣和濕氣中，一段時間後，黑色金屬零件的表面通常會生鏽。黑色氧化物表面處理可抵抗腐蝕並使黑色金屬和其他材料（例如鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、銅、鋅、鋁、黃銅和鉻）的表面變得光滑。

在本文中，我們將詳細討論黑色氧化物飾面的各個方面。

它是如何工作的？

帶有黑色氧化飾面的零件

將材料浸入適當溫度（130～150℃）的鹼性鹽溶液中，材料表面形成黑色氧化物。 ⁰C）。塗層的厚度可以忽略不計，因此不會影響尺寸穩定性、設計參數和性能。您可能想知道為什麼它被稱為黑色氧化飾面。這是因為它最終會使成品表面變黑。

黑色氧化塗層的步驟 

在材料外部塗覆黑色氧化物以完成表面處理主要有五個主要步驟。

步驟 1: 檢查表面光滑度的品質。如果有盲孔、生鏽或表面不規則現象，請採用適當的方法消除開花或滲色的風險。

步驟 2: 塗覆前清潔表面，除去表面的灰塵和附著物。

步驟 3: 塗上背部氧化塗層

步驟 4: 再次，塗覆後清潔表面。

步驟 5: 在某些情況下（螺絲、軸承、渦輪機部件和其他旋轉部件），塗抹油、聚氨酯、清漆、蠟和潤滑劑等後加工塗層。由於單獨的黑色氧化物飾面無法有效防止生鏽，因此這些後塗層可提高耐腐蝕性。

黑色氧化飾面的類型

基於待塗覆零件的材料和最終用途。黑色氧化塗層有以下三種方法： 熱氧化黑、冷氧化黑、中溫氧化黑。儘管還有其他方法可以使用黑色氧化物塗層進行表面處理。這些方法之間的根本區別在於它們的配方和操作溫度不同。讓我們詳細看看其中兩種最常見的類型。

熱氧化黑塗層

在此過程中，將工件放入裝有鹼性水溶液（例如氫氧化鈉 (NaOH)、硝酸鹽 (NO3-) 和亞硝酸鹽 (No2-)）的沸騰爐中，溫度範圍為 135 至 150 0C。溶液中的鹽濃度決定沸騰溫度。若濃度高，沸點會高於該範圍（>150 0 0C），若濃度低，沸點會較低（0C）。該房產的優點是 我們可以透過修改含鹽量來快速建立所需的溫度，也就是如果需要提高沸點就加鹽等等。

這種形式的黑色氧化物塗層或表面光潔度需要三個專門的設施。

• 高爐用鹼性鹽溶液將鐵氧化物轉化為表面的液態鐵。
• 溫度控制系統維持所需的沸點。
• 清潔設施，清除整個過程中表面的灰塵和附著物

將溶液與待塗覆的部件一起煮沸

遵循的步驟；

• 使用鹼性水溶液清潔將要塗覆的零件。
• 立即用蒸餾水清潔，因為鹼性溶液會與材料表面發生反應並降低主表面光潔度 
• 為了中和酸性清洗，請再次用水清洗。
• 將碎片浸入沸騰的鹼性溶液中 5 至 45 分鐘。
• 使用高壓水噴射清洗並放在一邊晾乾。
• 在二次飾面上塗蠟、油、清漆或其他二次塗層材料，以提高耐腐蝕性和美觀性。

冷黑色氧化飾面

如前所述，工作溫度是熱黑色氧化飾面和冷黑色氧化飾面之間的主要區別。除了在室溫下進行表面冷黑化之外，所有程序都是相同的。

由於氧化鐵在室溫下不能在表面上溶解，因此它不是在待塗覆的表面上沉積黑色層。因此，它採用不包括鐵氧化的標準沉積製程。相反，將表面塗層零件浸入含有合理程度的硒、銅和化合物的磷酸槽溶液中。 

為了使用這種方法進行表面處理，需要在槽中創建溶液，並將每批零件浸入其中 20 到 30 分鐘。所有其他清潔、乾燥以及蠟和油的二次塗層與熱黑色氧化物飾面相同。

表：熱門與熱門冷黑色氧化飾面 

黑色氧化處理的應用

來自各行業的帶有金屬氧化物塗層的零件

黑色氧化物表面處理用於各種製造領域，從軍事、汽車到醫療器材和設備。

• 軍工：槍枝零件，如彈匣、護木、砲彈、握把、手槍 
• 醫療： 所有類型的金屬和合金製成的需要低反射率表面的設備 
• 製造工具硬體：  量規、刀具、緊固件、軸承、軸心等
• 汽車業：機油濾清器罐、螺絲、焊接位置以及引擎缸體下方的幾乎所有零件 
• 電器類：用於鐘錶和開關、電路板等電器的拆線器、剪刀、切割機和齒輪箱

黑色氧化處理的優點和缺點

生產的零件和產品上的黑色氧化物塗層在安全性、壽命、功能性、表面光滑度和美觀性方面具有多種優勢。讓我們快速瀏覽一下它們。

防止腐蝕

目前的製造業嚴重依賴鐵合金，特別是鋼鐵。黑色氧化層將零件表面與空氣和濕氣隔離，減少生鏽的機會，而生鏽是導致產品退化的重要原因。由於黑色氧化表面處理，該方法也可用於其他常見材料，如銅和鋁。它在保持製造產品的耐用性方面具有巨大的優勢。

美容功效

它為表面提供了華麗而吸引人的黑色，可以持續很長時間，而不會影響任何尺寸。

降低反射

大多數金屬件都具有高反射率。對於那些在輻射行業工作的人來說，這可能是一個問題。鐵氧化的黑色塗層顯著降低了反射率。

焊接性優勢

在零件表面焊接黑色氧化物飾面可提高其可焊性並使組裝更容易。

表面銳度

一些製造產品，例如鑽頭和螺絲刀，需要鋒利度才能正常工作，而發黑可以幫助改善這種特性。

潤滑

表面的黑色氧化物乾燥後，再塗上一層蠟、油和潤滑劑，會讓事情變得更容易。

低成本 

製造業還有其他精密表面處理方法，如粉末噴塗、電鍍和噴漆，但與這些方法相比，黑色氧化塗層的成本較低。

尺寸一致性

黑色氧化物塗層厚度為微米，確保厚度和尺寸穩定性不受影響。此方法改變表面的顏色而不增加任何厚度。

環境穩定性

在製造的零件和貨物的表面上使用黑色氧化物表面處理可以防止氫擴散和化學變化，這些變化會因環境因素而影響材料的特性。它還提供了針對環境影響的環境保護。

CONS

• 黑色氧化層很容易被擦掉。
• 這種類型的表面處理是勞力密集的，因為它涉及許多工序。
• 黑色氧化塗層的耐溫性較低，在高溫條件下會被破壞，導致表面早期生鏽。此外，超出環境溫度時，冷黑色氧化塗層也會受到影響。

與其他表面處理方法的比較

下表從各個方面對黑色氧化處理與其他表面處理方法進行了比較：

黑色氧化飾面應考慮的因素

保護期限

在對產品表面進行黑色氧化保護之前，應考慮所需的塗層持續時間。 此分析有助於確定是否應使用黑色氧化物表面處理。如果產品的壽命很差，您可能需要考慮其他簡單的選擇，例如油漆塗層。只有產品生命週期更長才值得。

產品的最終應用

考慮機械加工零件的最終用途。它們是否會用於需要高精度的應用，例如航空航天、機器人或軍事應用？檢查最終使用應用後，確定是否要使用黑色氧化飾面。如果最終產品不需要高精度，您可以使用替代表面精加工和塗層製程。 

環境考量

黑色氧化物塗層的物品或零件可承受各種環境條件。具有良好的耐用性和操作性，在開箱狀態下無任何損壞。

然而，如果最終產品用於室內使用，則可能不具有成本效益或技術上可行。另外，操作和使用條件下溫度較高。在這種情況下，這可能沒有好處，因為黑色氧化物塗層可能在高工作溫度下在短時間內分解。因此，在使用此技術進行表面精加工時應考慮環境因素。 

結語

黑色氧化精加工是防止機械加工零件和產品腐蝕和表面退化的最有前途的技術。它還可以生存更長時間而不失去其特性或功能。我們 長期提供一站式製造服務，從原型設計到產品精加工，以了解更多關於我們的信息 表面處理 服務。

我們使用黑色氧化法和其他工藝為產品和零件提供高品質的表面處理服務。如果您的機械加工零件需要任何相關服務或其他製造相關服務，請隨時聯絡 聯繫我們.

常見問題 

這種方法僅適用於黑色金屬材質嗎？

不，背面氧化塗層長期以來一直用於由鐵合金和其他材料（如銅、鋁、鎘、鋅和其他常見材料）製成的製造零件和產品的表面精加工。  

這是防止生鏽的最好方法嗎？

是的，黑色氧化物塗層可以抵抗水分和空氣與表面的反應，並能很好地防止零件生鏽。 

黑化現象會持續很久嗎？

毫無疑問，塗層比電鍍和噴漆等其他表面處理方法的使用壽命更長。