黑色氧化涂层:工艺、类型和应用

今天, 黑色氧化物涂层 广泛应用于各行各业,包括 汽车部件、工具、紧固件和装饰品。

黑色氧化涂层 是一种常用的表面处理方法,用于提高各种金属部件的耐用性和外观。黑色氧化物涂层是一种化学转化涂层,专门用于提高黑色金属的耐腐蚀性和外观。该工艺经过调整和优化,以满足现代工业标准和对耐腐蚀性、美观性和功能性的要求。

什么是黑色氧化涂层?

黑色氧化物涂层是转化涂层系列的一部分,其特点是利用化学反应来形成涂层。它被称为“黑色氧化物‘ 因为它可以将任何金属表面的颜色变成黑色或哑光。作为一种金属表面处理,黑色氧化物涂层不仅可以改善外观,还可以增强金属表面的耐用性。

创建 黑色氧化层 涉及将机加工的金属部件浸入基础溶液中。化学反应将金属表面的铁转化为磁铁矿,这种化合物使金属呈现黑色。

适用金属种类 黑色氧化涂层 范围从钢铁等黑色金属到不锈钢、粉末金属、铜、银焊料、锌等等。

如何进行黑色氧化工作?

您可能在想,“那么,这是如何工作的?”黑色氧化物涂层工艺涉及将金属部件浸入一系列化学浴中,以达到所需的效果。让我们一步一步地分解。

第1步:碱洗

就像你不会在肮脏的画布上画画一样 黑色氧化涂层 首先要进行彻底的表面处理。要涂覆的金属部件在碱性溶液中进行彻底清洁。此步骤可去除任何累积的油脂、油或污垢。可以将其视为金属部件进行深度清洁浴以准备进行改造。

第 2 步:用水冲洗

接下来,新清洁的部分需要好好冲洗。用水清洗以去除其表面上残留的清洁剂。此步骤确保黑色氧化物涂层将直接接触干净的金属,为光滑、均匀的表面铺平道路。

第三步:黑色氧化

现在我们开始进入正题。作为热黑氧化工艺的一部分,冲洗过的金属部件被浸入加热的浴中。这就是科学发生的地方。溶液通过氧化过程与金属发生反应,在表面形成黑色氧化铁。这不是面漆,而是金属表面本身的化学转化。

第四步:再次用水冲洗一遍

零件变黑后,需要再次冲洗。再次用水清洗以除去任何残留的黑色氧化物溶液。这样可以得到干净、无瑕疵的表面。

第五步:后期处理

最后,我们到达了该过程的最后阶段。后处理,例如油或蜡,应用于零件的表面处理。这种后处理增加了一层额外的保护,增强了零件的耐腐蚀性并赋予其美丽的光泽。

有哪些 氧化黑面漆

现在,我们来谈谈口味。不是冰淇淋,而是黑色氧化饰面!与冰淇淋一样,黑色氧化物也有不同的类型:热的、中温的和冷的。每个人都有其独特的优点和怪癖。让我们深入探讨每一个。

热黑氧化处理工艺

想想这经典的味道。这是常用的方法,需要将金属部件浸入加热到约 285 华氏度的黑色氧化物溶液中。氢氧化钠是一种碱性溶液,是热黑色氧化物工艺中使用的一种关键化学品。想象一下,如果用温水浸泡金属。结果如何?光滑、均匀、纯黑色的表面既耐用又赏心悦目。

中温氧化黑

这是中间立场。它的工作温度为舒适的 200 华氏度,使其成为更环保的选择。这就像给您的金属部件一个轻松的水疗日。您可以获得与热工艺一样好的表面效果,但能耗更少,产生的废物也更少。

冷氧化黑工艺

最后,我们有快速的选择。冷工艺在室温下进行,速度更快。它非常适合需要一点黑色但又不能耐热的单品。尽管表面处理不如高温或中温工艺那么耐用,但当您需要快速的装饰性解决方案时,它就可以发挥作用。

因此,您选择哪种黑色氧化工艺取决于您的需求。这就像选择冰淇淋口味——您需要考虑场合、心情和喜好。就像这样,您就获得了完美的黑色氧化表面。

什么金属可以是黑色氧化物吗?

黑色氧化物涂层是钢铁等黑色金属材料的理想搭配,制造商通常会在 钣金加工 程序。

它对于有色金属合金特别有益,但它并不止于此——它还用于各种其他金属零件。可以进行黑色氧化处理的金属包括:

钢材:

钢是一种常见的黑色材料,可以完美地涂上黑色氧化物,从而产生坚固、黑暗和耐用的表面,并增强其天然韧性。

不锈钢:

黑色氧化物不锈钢提供了一层保护层,为零件提供防腐保护,但它不像其他形式的不锈钢表面处理(例如电解抛光或物理气相沉积 (PVD) 涂层)那样耐用或持久。

铁:

凭借其坚固的特性,铁也能很好地适应黑色氧化工艺,从而获得时尚的保护层。这不仅仅是重量级人物的事。

锌:

黑色氧化涂层可以应用于锌部件,以形成乌木 z 饰面。这种表面处理通常用于五金、汽车零部件和装饰物品。

铜:

铜及其合金伙伴,黄铜和青铜,也可以加入黑色氧化物派对,通过专门为它们量身定制的工艺获得优雅的黑色光泽。

镍:

与金属同类产品一样,镍可以接受黑色氧化处理,增强其自然光泽和抵抗力。这一过程进一步提高了其耐用性和美观性。

黄铜:

黄铜也没有被排除在黑色氧化物派对之外。这种金色合金还受益于保护性 黑色氧化层,提升其视觉吸引力,并为其提供额外的防腐蚀和磨损保护。

材料应用 用于精密加工项目的黑色氧化表面处理

现在,您可能想知道,黑色氧化饰面用在哪里?让我们拆开这个包装。

硬件组件

小事很重要;对于螺钉和弹簧等硬件部件,黑色氧化涂层可提供引人注目、耐用的表面效果。但这不仅仅是外表。涂层可以保护这些零件免于生锈和磨损,帮助它们使用寿命更长、性能更好。

精密仪器和工具

走进实验室或车间,您会看到黑色氧化物的作用。它用于仪器和工具,以减少眩光,使用户即使在明亮的灯光下也能更轻松地专注于工作。

汽车行业

在这里,黑色氧化物是无名英雄。齿轮和轴承等关键部件佩戴这种涂层就像是一种荣誉徽章,通过减少摩擦和提高耐磨性来提高其性能。

装饰应用

黑色氧化物的深黑色饰面是金属家具和珠宝的流行选择,可在不影响耐用性的情况下增强其视觉吸引力。

因此,无论是为了让产品工作得更好、更耐用,还是看起来更好,黑色氧化表面处理已经进入了一系列精密加工项目。

优点和缺点 黑色氧化处理

与任何其他表面处理一样,黑色氧化并非没有优点和缺点。让我们剖析与黑色氧化处理相关的优点和挑战。

优点:

更好的防腐蚀保护: 黑色氧化涂层的显著优势在于其卓越的耐腐蚀性和增强的耐用性。它形成一层防护层,为您的金属部件提供所需的弹性,以抵抗长时间的磨损。此外,黑色氧化涂层具有轻微的耐腐蚀性,足以满足许多应用的需求。

减少光反射: 如果您想要非反射表面,黑色氧化物是您的最佳选择。它非常适合光学设备或其他眩光可能造成麻烦的应用。

尺寸稳定性: 黑色氧化工艺不会改变金属部件的尺寸,因为涂层超薄。它保持了零件的精度。

美学的感染力: 黑色氧化物的光滑深色表面使您的金属部件具有抛光、专业的外观。

额外饰面的底漆: 如果您想在零件上添加其他表面光洁度,黑色氧化物可以作为出色的底漆。

缺点:

更好的防腐蚀保护: 黑色氧化表面处理的一个显着优点是其卓越的耐腐蚀性。它形成一个防御层,为您的金属部件提供抵抗长期磨损所需的弹性。

减少光反射: 如果您想要非反射表面,黑色氧化物是您的最佳选择。它非常适合光学设备或其他眩光可能造成麻烦的应用。

尺寸稳定性: 黑色氧化工艺不会改变金属部件的尺寸,因为涂层超薄。它保持了零件的精度。

美学的感染力: 黑色氧化物的光滑深色表面使您的金属部件具有抛光、专业的外观。

额外饰面的底漆: 如果您想在零件上添加其他表面光洁度,黑色氧化物可以作为出色的底漆。

测试选项 用于黑色氧化涂层

现在,您可能想知道,黑色氧化饰面用在哪里?让我们拆开这个包装。

盐雾测试:

盐可能是金属的无声敌人。因此,该测试旨在了解黑色氧化物涂层能够承受充满盐的环境的腐蚀。这是一项严格的测试,将盐溶液喷洒在涂层上,并测量出现任何腐蚀迹象所需的时间。涂层的抵抗时间越长,其耐腐蚀性越好。

耐磨测试:

生活可能会变得艰难,各种应用中的金属处理也是如此。耐磨性测试用于评估黑色氧化涂层的抗磨损能力。该测试涉及使用研磨材料磨损表面,然后评估涂层的耐用程度。

附着力测试:

涂层对金属的附着力到底有多好?附着力测试有助于回答这个问题。尝试将涂层剥离或去除,所施加的力表明其粘合强度。

硬度测试: 

涂层的强度通常可以通过其硬度来测量。在硬度测试中,使用硬度测试仪(例如硬度计)在涂层表面上施加特定的载荷,并且涂层在该载荷下变形的量给出了其硬度的测量。

涂层厚度评估:

精益与坚固之间的完美平衡——这就是涂层厚度测试的本质。它采用专门的仪器来精确测量涂层的深度,确认它适合您的特定要求,无论是美观、硬度还是耐腐蚀性。

这些测试充当质量的守护者,验证您选择的黑色氧化饰面是否适合该场合。重要的是要记住,涂层的价值不仅仅在于其表面存在,而在于它如何经受住具有挑战性的条件。

设计注意事项 用于黑色氧化零件

正如成功的配方需要仔细考虑和选择成分一样,设计黑色氧化物零件也需要密切关注几个关键因素。让我们来看看它们:

涂层厚度

这一切都是为了达到完美的平衡。您希望涂层足够坚固以提供保护,但又足够薄以保留零件的功能和外观。必须仔细考虑涂层厚度,因为它会影响耐用性、耐腐蚀性以及零件安装到指定空间的能力。

所需的成品外观

您希望最终产品是什么样子?这是一个重要的问题,因为黑色氧化工艺可以产生一系列的饰面,从浓郁的深黑色到更灰的色调。选择的饰面通常取决于审美偏好或特定应用要求。

材料相容性

这是一个重要因素,因为并非所有金属都会类似地氧化成黑色。钢、不锈钢和铜合金等金属可以成功地接受黑色氧化物,但其他金属可能不那么容易接受。了解您的材料至关重要,因为它有助于确定黑色氧化物是否适合您的项目。

保护期限

涂层的强度通常可以通过其硬度来测量。在硬度测试中,使用硬度测试仪(例如硬度计)在涂层表面上施加特定的载荷,并且涂层在该载荷下变形的量给出了其硬度的测量。

涂层厚度评估:

您希望涂层保留多少页日历?黑色氧化涂层的预期寿命并不是刻在石头上的。它受到多种因素的影响,例如它所暴露的环境、涂层的周长以及应用后的工艺。

了解保护长度,您寻求的是黑色氧化物涂层的蓝图和应用中的指路明灯。

结论 

黑色氧化是一种灵活、适应性强的饰面,可为您的项目增添风格和实质。其多功能性意味着它可以应用于各种金属,每次都能提供独特的优势。

无论您需要耐腐蚀、减少眩光还是时尚的黑色美学,黑色氧化物都可以成为您的解决方案。请务必考虑具体的考虑因素,例如涂层厚度、所需的外观、材料兼容性以及所需的保护持续时间。

从精密加工项目到简单的螺母和螺栓,黑色氧化物可以为您的项目增添色彩。

下次您有金属项目时,请考虑黑色氧化物 – 它可能是您的完美搭配。

常见问题

问:黑色氧化处理会生锈吗?

: 黑色氧化物不会生锈,但请记住,它也不能提供完全防水的屏障。这意味着如果没有适当保护,下面的金属会随着时间的推移而生锈。密封剂或防锈剂通常用于延长涂层和底层材料的寿命。

问:黑色氧化比镀锌好吗?

这里没有明确的答案。这是一个适合的问题。黑色氧化物具有时尚的美感,而镀锌则具有出色的耐腐蚀性。这是关于了解您的特定项目的需求以及哪一个最能满足这些需求。

问:我可以用什么代替黑色氧化涂层?

你有选择!考虑磷酸锌或磷酸锰涂层。它们还具有耐腐蚀性,当您想要改变或需要不同的性能时,可以使用它们代替黑色氧化物。