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烤藍
來源:互聯網

烤藍是鋼鐵零件表面處理的一種防腐蝕的工藝,將鐵器置爐中烤紅后取出,放入柴油中冷卻,從而使器具表面自然生成一層致密的藍色保護層,即四氧化三鐵保護膜。工廠常用方法是先把鋼鐵制品進行拋光,然后放在溫度140攝氏度~150攝氏度的濃堿(氫氧化鈉)和氧化劑硝酸鈉/亞硝酸鈉)的溶液中進行氧化處理

烤藍既可使制品與空氣、水分隔絕,排除引起銹蝕的因素,又可以增加美觀。烤藍工藝的應用范圍很廣,如槍械,鋸條等工具,都會經過烤藍處理。

基本定義

所謂烤藍是鋼鐵零件表面處理的一種防腐蝕的工藝。其原理就是在鋼鐵表面生成一定厚度和強度的致密的氧化層,成分主要是四氧化三鐵,反應原理是鐵和水的氧化反應,其反應式可以用下面的 方程式表達

3Fe + 4HO(g) =Fe3O + 4H(高溫條件下) .

與燒藍的區別

“烤藍”方法很多,常用堿性或酸性藥液使金屬表面產生藍黑色保護層。我國舊時做銀飾常用烤藍這種方法,將銀放入堿或酸液,進行加熱,視藥液種類濃度,溫度一般達到90--110度,銀開始發黃,然后發藍紅色,接著是藍黑色、最后變成黑色,需要哪種顏色,就適時取出,然后清洗,這樣不管得到的是藍黑色或黑色才都可以叫做“烤藍”。

制作方法

堿性氧化法“烤藍”藥液

1.配方:硝酸鈉50~100克氫氧化鈉600~700克亞硝酸鈉100~200克水1000克

2.制法:按配方計量后,在攪拌條件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均勻即可。

3.說明:

(1)金屬表面務必洗凈和干燥以后,才能進行“烤藍”處理。

(2)金屬器件進行“烤藍”處理條件與金屬中的含碳量有關,“烤藍”藥液溫度及金屬器件在其中的處理時間可參考下表。金屬中含碳量%工作溫度(℃)處理時間(分)開始終止>0.7-0.7135 <0.4142-145合金鋼142-145

(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸鈉亞硝酸鈉氫氧化鈉的含量,以便及時補充有關成分。一般使用半年后就應更換全部溶液。

(4)金屬“烤藍”處理后,最好用熱肥皂水漂洗數分鐘,再用冷水沖洗。然后,又用熱水沖洗,吹干。

酸性氧化法“烤藍”藥液

1.配方:磷酸3~10克硝酸鈣80~100克過氧化錳10~15克水1000克

2.制法:按配方計量后,在不斷攪拌條件下,依次把磷酸、過氧化錳和硝酸鈣加入其中,溶解,混合均勻即可。

3.說明:

(1)金屬器件先經洗凈和干燥后才能進行“烤藍”處理。

(2)此法所得保護膜呈黑色,其主要成分是由磷酸鈣和鐵的氧化物所組成,其耐腐能力和機械強度均超過堿性氧化法所得的保護膜。

4.“烤藍”工作溫度為100℃,處理時間為40~45分鐘。在處理碳鋼時,藥液中磷酸含量控制在3~5克/升;處理合金鋼鑄鋼時,磷酸含量控制在5~10克/升。應注意定期分析藥液磷酸的含量。

5.“烤藍”處理后金屬器件的清洗方法同上。

操作試驗

【原理】

一般的鋼鐵容易生銹,如果將鋼鐵零件的表面進行烤藍處理,就能大大增強抗蝕能力,延長使用壽命。像武器、彈簧、鋼絲等,就是常用這種方法來保護的。鐵在含有氧化劑氫氧化鈉的混合溶液中,一定溫度下經過一定的時間后,反應生成亞鐵酸鈉(Na2FeO2)和鐵酸鈉(Na2Fe2O4),亞鐵酸鈉與鐵酸鈉又相互作用生成四氧化三鐵的氧化膜。其反應方程式為:

3Fe+NaNO+5NaOH=3NaFeO+HO+NH↑

8Fe+3NaNO+5NaOH+2HO=4NaFeO+3NH↑

NaFeO+NaFeO+2HO=FeO+4NaOH

這層氧化膜呈黑色或黑藍色,它結構致密,具有較強的抗腐蝕能力。

【用品】

鐵片(或鐵釘)、三腳架、石棉網、酒精燈、量筒表面皿燒杯、鑷子、臺天平、溫度計、砂紙;氫氧化鈉碳酸鈉硅酸鈉硫酸硝酸鈉亞硝酸鈉重鉻酸鉀溶液、機油。

【操作】

(1)取10g氫氧化鈉,4g碳酸鈉,1g水玻璃,加水100mL,配成除油液;取50 g~60g氫氧化鈉,10g硝酸鈉,3g亞硝酸鈉,加100mL的水溶解配成烤藍液。

(2)將鐵片用砂紙磨光,然后置于盛有20mL除油液的燒杯中,加熱煮沸5 min~10min后,用鑷子取出,再用水洗凈。

(3)把表面去油污后的鐵片浸入除銹液(15%稀硫酸)中加熱(60℃~80℃)除銹,約2min后取出洗凈。

(4)將除油除銹后的鐵片,置于盛有20mL烤藍液的燒杯中,加熱煮沸約20min后用鑷子取出,用水沖洗、擦干,可見鐵片上有一層黑藍色或黑色的致密氧化膜。

(5)經氧化處理后的表面氧化膜,雖然較緊密,但仍有微小的松孔。為了提高抗腐蝕能力,可將氧化處理后的鐵片置于3%~5%的重鉻酸鉀溶液(90℃~95℃)中的約10min,使松孔填充或鈍化,然后再置于熱機油(105℃~110℃)中約5min,將松孔填滿。

(6)將烤藍后的鐵片浸在2%的硫酸銅溶液里,在室溫下保持20s后取出,用水洗凈表面,如果不出現紅色接觸點,即說明烤藍合格。

參考資料 >

燒藍.互動百科.2016-05-31

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