关于钢铁类金属表面发蓝（发黑）的简介

derringer

关于钢铁的发蓝发黑工艺，我没有研究，仅仅是照搬网上抄来的方法，有所实践，有些体会而已。本帖会陆续回答一些坛友的问题，请各位高手指点。我这里先献丑了。

钢铁类金属，表面发蓝处理现在的方法很多，网上可以买到各种冷发蓝的涂液，我买过一种评价最好的，确实有效，但生成的发蓝表面很薄，容易磨损。我仅仅用于局部修补遮丑，或零星小零件的临时处理。作为较大较多的零件，我还是使用了下面的氢氧化钠和亚硝酸钠加热的办法。有些麻烦，但这种发蓝工艺处理的结果也是有其特色的，对于抛光零件，可以做出镜面效果。表面氧化层的厚度也不错，耐磨度很好。相比灰猫兄提供的磷化处理，这种方法高温（140摄氏度）以及氢氧化钠的腐蚀性都对一般家庭环境有不安全因素。本帖仅供有兴趣以及有能力的朋友参考。

下面是网上抄来的一段文字先供大家参考。声明一下，我仅仅根据自己的条件，已经能搞到的原料选用了氢氧化钠，硝酸钠和亚硝酸钠的配方做过发蓝处理，有些体会，其他的限于没有原料，没有试验过。
           

一、          不锈钢表面处理方法
1.         脱脂常用溶剂：三氯乙烯、丙酮、丁酮、苯、醋酸乙酯。
2.         喷砂或砂布打磨后去脂。
3.         在70-85C下述溶液中浸渍10min：硅酸钠 6.4 焦磷酸钠 3.2 氢氧化钠 3.2 去垢粉 1 水 32 用冷水洗后，在93C干燥。
4.         脱脂后在下述溶液中浸渍10min ，温度80C ，PH=12.65: 磷酸钠 8.5 焦磷酸钠 4.2 氢氧化钠 4.2表面活性剂 1.4 水 380取出水洗，再在下述溶液中65C 下浸渍3min 氧化铬 20 水 380 & q&经水洗后干燥。
5.         在下述溶液中于65-70C浸渍5-10min：盐酸（37%） 2 六次甲基四胺 5 水 20然后加入30%的双氧水，取出水洗，再在93C下干燥。
6.         在下述溶液中于50C浸渍10min：重铬酸钾饱和液 0.35 硫酸（d=1.84 ） 10 / `!然后刷去炭渣，用蒸馏水洗净，70C下干燥。此法适宜于要求达到最大剥离强度的场合。
7.         在铅衬槽中，硫酸浓度为500g/l，阳极化90s，电压6V，用水冲洗，蒸馏水洗净，70C干燥，胶接件为阳极，处理后在5-10%的氧化铬溶液中钝化20min。
8.         在下述溶液中于85-90C浸渍10min ：草酸 37 硫酸（d=1.84 ） 36 水 300 经蒸馏水洗净后，用暖空气干燥。
9.         脱脂后在65C下述溶液中浸渍10min：盐酸（d=1.19 ） 52 双氧水（30%） 2 甲醛（38%） 10水 45 & g  M2 J,经水洗后，再在下述溶液中浸渍10min，温度65C：硫酸（d=1.84 ） 100 重铬酸钠 10 水30  用蒸馏水洗净后，在70C干燥。
10.               经水溶性工业皂碱洗，40C热水洗涤5min，120C烘干后，再在下述溶液中于100C浸渍2min：盐酸 200 磷酸 30 氢氟酸 10 再用40C热水洗涤5min，40C下干燥30min。
二、钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。

金属“发蓝”药液
采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克
2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。                                                                              （2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。 金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止
（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克7 k
2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。应注意定期分析药液磷酸的含量。
5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。
钢铁发蓝　　　
【原理】一般钢铁容易生锈，如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理，就能大大增强抗蚀能力，延长使用寿命。像武器、弹簧、钢丝等，就是常用这种方法来保护的。铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中，一定温度下经一定时间后，反应生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4)，亚铁酸钠与铁酸钠又相互作用生成四氧化三铁氧化膜。其反应方程式为：3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3↑
Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH0
这层氧化膜呈黑色或黑蓝色，它结构致密，具有较强的抗腐蚀能力。
【用品】铁片(或铁钉)、三脚架、石棉网、酒精灯、量筒、表面皿、烧杯、镊子、台天平、温度计、砂纸；氢氧化钠、碳酸钠、水玻璃、稀硫酸、硝酸钠、亚硝酸钠、重铬酸钾溶液、机油。
【操作】
(1)取10g氢氧化钠，4g碳酸钠，1g水玻璃，加水100mL，配成除油液；取50 g～60g氢氧化钠，10g硝酸钠，3g亚硝酸钠，加100mL水溶解配成发蓝液。
(2)将铁片用砂纸磨光，然后置于盛有20mL除油液的烧杯中，加热煮沸5 min～10min后，用镊子取出，再用水洗净。
(3)把表面去油污后的铁片浸入除锈液(15％稀硫酸)中加热(60℃～80℃)除锈，约2min后取出洗净。
(4)将除油除锈后的铁片，置于盛有20mL发蓝液的烧杯中，加热煮沸约20min后用镊子取出，用水冲洗、擦干，可见铁片上有一层黑蓝色或黑色的致密氧化膜。
(5)经氧化处理后的表面氧化膜，虽然较紧密，但仍有微小的松孔。为了提高抗腐蚀能力，可将氧化处理后的铁片置于3％～5％的重铬酸钾溶液(90℃～95℃)中的约10min，使松孔填充或钝化，然后再置于热机油(105℃～110℃)中约5min，将松孔填满。
(6)将发蓝后的铁片浸在2％的硫酸铜溶液里，在室温下保持20s后取出，用水洗净表面，如果不出现红色接触点，即说明发蓝合格。
三、八十年代枪支表面发黑工艺配方
以强氧化剂使钢材表面形成一层致密的金束氧化层，阻止钢材内部腐蚀，工艺配方如下：
一、除油污
1、配方：碳酸钠7%，氢氧化钠3%，磷酸钠3%，硅酸钠2%，水85%。
2、工艺：溶液加热至80-90摄氏度，浸泡30分钟左右。
二、酸洗
1、配方：10%-15%硫酸溶液;
2、工艺：溶液加热至70-80摄氏度，浸泡30分钟左右。
三、发黑
1、配方：氢氧化钠33%，亚硝酸钠10%，磷酸钠2%，水55%。
2、工艺：溶液加热至130-145摄氏度，处理50-80分钟左右。
四、皂化
1、配方：肥皂水溶液（30-50g/L）) A" z0 i1 A! H
2、工艺：加热至80-100摄氏度，处理10分钟左右。
注意：每道工序后必须清洗处理物
---------------------------以上为网上抄袭内容----------------------------------


        我配了几次溶液，每次配制后都用不长，后来使用后采用了一个大锥形瓶密封保存，效果不错，140摄氏度的温度下，水的蒸发很快，每次使用完冷却后装入瓶子，补充水分，以备下次再用。
     照片是我煮AK以及1911的不锈钢容器，电炉和NaOH溶液，买了一个估计是buffet用的容器，煮枪管依旧太小，就焊了一个延长口，顺便回倒溶液也方便了许多。

           
         

shuidandan

牛人

PSA

对于特牛的帖子，先mark再读，已表敬意，看题目正是最近想看的

happyfrog

niu!

dingge

鼎一个！！！

htw

大牛又来了。先赞后看！

睡眼朦胧

赞

ccc

牛！
这么多化学药品哪去买？会不会被FBI盯上以为是造炸药的？

tan0918

赞。。。刚要把AK送出去做hot blue。。。 大师有成品照片么？

derringer

tan0918 发表于 2016-1-16 19:46
赞。。。刚要把AK送出去做hot blue。。。 大师有成品照片么？

可参见我贴在DIY版的AK /1911制作贴，都是用这个办法煮出来的

michaelgjw

derringer

上图为Swiss K11的部分零件，原来的蓝估计还剩下1/3，其余部分磨损发白了，除了局部严重划痕做了打磨，其余仅仅做除油处理，然后扔进不锈钢锅煮了半小时。洗涤剂水洗后浸油。

NorSunShine33

好麻烦，我还是自己镀铬好了

graycat2006

在做碱性发蓝的时候, 140摄氏度直接加热溶液就能打到吗?

derringer

graycat2006 发表于 2016-3-21 10:43
在做碱性发蓝的时候, 140摄氏度直接加热溶液就能打到吗?

我用电炉加热，功率足够的前提下，容器保温好热得快一些，因为140度的散热会很快。沸腾后也要注意容器有盖子，水的蒸发很快，一旦水分流失过多发蓝的反应就会停止。此时也不能填加水，因为水的沸点是100度，倒进140+摄氏度的溶液里会发生危险。

graycat2006

derringer 发表于 2016-3-29 12:01
我用电炉加热，功率足够的前提下，容器保温好热得快一些，因为140度的散热会很快。沸腾后也要注意容器有 ...

是不是说这种溶液常压下就可以加热到140摄氏度?

derringer

graycat2006 发表于 2016-3-30 11:19
是不是说这种溶液常压下就可以加热到140摄氏度?

是，水中含盐类比如NaOH后，沸点会提高

Philippshen

太赞了！虽然发蓝不如其他几种处理耐用，但是如果是老枪，发蓝绝对是首选啊！

HRQYH

這里真是神人濟濟！

graycat2006

derringer 发表于 2016-3-30 11:29
是，水中含盐类比如NaOH后，沸点会提高

最近给手枪磷化处理, 效果不太好. 主要是色泽和钢的材料和硬度关系太大. 想试试碱性发蓝. 我其实很不喜欢喷漆, 但有时候没办法.