在日常生活中會(huì)遇到各種各樣的顏色，每個(gè)人都有自己喜歡的顏色，在這其中有很多人會(huì)對(duì)黑色特別的喜歡，不管是設(shè)計(jì)大師還是普通人 ，有的人對(duì)黑色甚至是著迷。

不管是經(jīng)典的黑色服裝，還是黑色的家居用品，汽車，藝術(shù)品等等，黑色都有著非常重要的地位。

因其黑色在生活生產(chǎn)中的廣泛使用，特別是在各種金屬中的使用，也就發(fā)展出了一種表面處理工藝，這就是發(fā)黑處理。

什么是發(fā)黑處理

各種鋼鐵產(chǎn)品在與空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸后，會(huì)在表面自然形成一層氧化物薄膜，但這層薄膜并不是很完整和致密，所以很容易就造成鋼鐵從表面開始被氧化和腐蝕。

發(fā)黑處理是利用多種化學(xué)物質(zhì)，在金屬表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使其表面附著一層黑色的氧化薄膜。

發(fā)黑處理的目的是為了讓金屬件不受氧化，以達(dá)到讓金屬件與空氣完全隔絕，提高防銹能力，發(fā)黑處理后還可以增加金屬件表面光澤讓其更美觀，并且還可以減少部分內(nèi)在或者外力對(duì)工件造成的變形。

由于發(fā)黑處理有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，如加工時(shí)間短，成本低，操作簡(jiǎn)單安全等等，所以在金屬表面處理中廣泛使用；但同時(shí)發(fā)黑處理的缺點(diǎn)也特別明顯，就是污染比較嚴(yán)重。

發(fā)黑處理方法

早期，對(duì)鋼材的表面發(fā)黑處理采用的是，涂瀝青或者油漆，然后干燥后就可以附著在鋼材的表面，以達(dá)到防腐蝕的作用。

現(xiàn)在常用的發(fā)黑處理方法有兩種。

一種是利用堿性加溫讓金屬表面發(fā)黑，高碳鋼常用這種一發(fā)黑工藝。

另一種是利用常溫發(fā)黑，低碳鋼常用這種發(fā)黑工藝效果較好。

鋼鐵產(chǎn)品表面的發(fā)黑處理，也會(huì)被稱為發(fā)藍(lán)處理，表面那層致密而光滑的氧化層是四氧化三鐵，也就是靠它來(lái)保護(hù)工件內(nèi)部不被氧化的。

在高溫550℃下，氧化后的四氧化三鐵會(huì)呈現(xiàn)出天藍(lán)色，所以就被稱為發(fā)藍(lán)處理。

而在低溫350℃下，氧化后的四氧化三鐵會(huì)呈現(xiàn)出黑色，所以就被稱為發(fā)黑處理。

發(fā)黑氧化膜的形成

是否能在鋼鐵工件表面氧化致密而又均勻的四氧化三鐵，關(guān)鍵是要選用合適的氧化劑，而通常會(huì)選用由氫氧化鈉，亞硝酸鈉以及磷酸三鈉所組成的氧化劑。

發(fā)藍(lán)處理時(shí)會(huì)用加熱后熔化的液體氧化劑去處理工件，而在發(fā)黑時(shí)則會(huì)使用水溶液氧化劑去處理工件。

常用的發(fā)黑溶液成分，除了由三種原料組成的氧化劑外，還要加上一定比例的水，溶液的密度在1．4g／cm？，沸點(diǎn)在130℃，在這樣的溶液下，工件就可以進(jìn)行發(fā)黑處理了。

要想在工件表面獲得致密而光亮的四氧化三鐵薄膜，三種氧化劑原料的比例也非常重要。

當(dāng)氫氧化鈉，亞硝酸鈉以及磷酸三鈉這三種化學(xué)物質(zhì)混合在一起后，就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成四氧化三鐵，遇到鋼鐵工件后就會(huì)附著在其表面形成無(wú)數(shù)個(gè)結(jié)晶體，隨著這種結(jié)晶體越來(lái)越多，最后連成一片就會(huì)在工件表面形成一層氧化薄膜層。

發(fā)黑工藝流程

工件裝夾

首先要根據(jù)工件的尺寸和形狀，設(shè)計(jì)出專用的夾具，最終能讓工件在溶液中能夠每一個(gè)部位都能被氧化，沒有氧化死角。

除油

由于工件表面會(huì)存在油污，如果不能去除油污不但會(huì)影響發(fā)黑處理的質(zhì)量，還會(huì)污染整池的除油液。

將除油溶液加溫到90℃左右后，將工件放入其中靜置30分鐘左右，最終以工件完全除油干凈為準(zhǔn)，是否除油干凈需要靠操作者的經(jīng)驗(yàn)觀察，一般是通過觀察水泡從工件表面均勻散開，沒有聚集顯現(xiàn)即可。

酸洗

酸洗的目的是去除掉工件表面的氧化皮和銹跡，即便觀察不到工件表面有銹跡也應(yīng)該進(jìn)行酸洗，可以讓其在發(fā)黑處理前更干凈，這樣有利于氧化，也不會(huì)影響發(fā)黑處理的質(zhì)量。

酸洗液一般采用濃度在15％左右的工業(yè)濃鹽酸，將工件完全放置于溶液中30分鐘左右。

發(fā)黑處理（氧化）

經(jīng)過除油，酸洗后干凈的工件就可以進(jìn)行發(fā)黑處理了。

發(fā)黑時(shí)的溶液溫度在130℃左右，發(fā)藍(lán)的溫度在550℃，還要通過不同工件材料來(lái)控制浸入的時(shí)間。

對(duì)于一些發(fā)黑要求較高的工件，第一次發(fā)黑后拿出來(lái)酸洗，并再次發(fā)黑處理，如此反復(fù)多次后，就能夠得到色澤均勻致密的氧化膜了。

后續(xù)加工

通過發(fā)黑處理后，將工件從發(fā)黑溶液池中取出，用清水將工件表面的化學(xué)溶液沖洗干凈。

通過烘烤或者吹風(fēng)的方式將工件表面的水分去除干凈，還要將工件放入皂化液中浸泡，以及涂敷上一層油，這些工序都是為了提高工件的防腐蝕能力，并且增加其表面的光澤度讓其更美觀。

最后通過外觀檢查，耐腐蝕和附著力測(cè)試，一個(gè)通過發(fā)黑處理后合格的工件就完成了。

鋼鐵可以說是當(dāng)今最重要的材料，但是表面容易受到腐蝕，也是鋼鐵材料所遇到的重要問題，一段時(shí)間內(nèi)甚至阻礙了鋼鐵的快速發(fā)展。

所以也就誕生了很多種鋼材表面處理工藝，完美的解決了鋼材遇到的這個(gè)問題，發(fā)黑處理就是這其中使用最廣泛的一種鋼材表面處理工藝。

文中Gif截取自Youtube《Plating ＆ Surface Coatings》《Automated Electro Colouring， Blackening Line》

文中圖片截取自《？ Removing Zinc Coating For Black Oxide Coating （Hardware Cold Bluing）》