熱處理的工藝在整體熱處理之后對工件的氧化影響不是十分明顯,但是化學(xué)熱處理對之后的發(fā)黑處理就會產(chǎn)生很多影響。

發(fā)黑處理就是將金屬工件放在濃的堿和亞硝酸鈉溶液中加熱、氧化,使金屬工件表面生成一層厚約0.5~1.0um、均勻致密,且與集體金屬結(jié)合牢固的四氧化三鐵薄膜,這層膜能起到儲油作用而提高工件表面的防銹能力。發(fā)黑本質(zhì)是工件表面金屬的氧化過程,氧化處理后一半的色澤都是藍(lán)黑色。隨著氧化膜厚度的增加,膜層的顏色由淺逐漸變深,其順序為:無色→黃色→橙色→紅色→紫紅色→紫色→藍(lán)色→黑色。

工件的滲碳處理后,表面的含碳量增加,滲層中的碳化物含量比較多,在進(jìn)行發(fā)黑的氧化處理時,由于工件表面的微區(qū)形成微電池的數(shù)量增多,氧化速度加快,氧化膜的厚度加厚,容易形成三氧化二鐵,使工件表面產(chǎn)生褐色,不容易形成中碳鋼的藍(lán)黑色氧化膜。形成氧化層的色澤與鋼鐵成分無關(guān),而是由氧化層的厚度決定。

工件軟氮化之后,由于表面是含氮化物或含氮鐵素體基體組織,這些組織的點擊電位較低,不容易產(chǎn)生氧化,也可以理解為氧化速度減慢,所以發(fā)黑時,工件表面會有漏涂部位。解決的辦法有兩種:①熱處理之后的工件發(fā)黑之前,在礦物酸中清洗腐蝕時間加長些;②在發(fā)黑工序中,增加發(fā)黑時間,一般要增加一倍的發(fā)黑時間。

碳氮共滲的工件發(fā)黑也會遇到和軟氮化的工件類似的困難,其解決的辦法,除了按照軟氮化的解決辦法外,還要在碳氮共滲淬火時,減少氨氣的供應(yīng)量,降低滲氮濃度;其次要控制滲層組織中的殘余奧氏體含量。

氮化工件的表面耐蝕性很好,通常不做發(fā)黑處理。

鋼的化學(xué)成分對發(fā)藍(lán)的色澤的影響:①碳素工具鋼與一般合金鋼處理后為黑色至藍(lán)黑色;②Cr-Si鋼處理后為紅棕色至棕黑色,例如,60Si2Mn發(fā)黑時表面是紅棕色;③高速鋼處理后為棕褐色至黑褐色;④鑄鐵處理后為紫褐色至黑褐色。