[发明专利]一种弹簧钢表面发蓝膜强化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于钢件表面发蓝膜处理方法领域，特别涉及一种弹簧钢表面发蓝膜强化处理方法。

背景技术

发蓝是指将钢在空气中加热或直接浸入浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，也称发黑， 是机械零件中不可或缺的最简单有效的表面处理工艺之一。发蓝的目的是提高防锈能力并使其色泽美观，钢铁碱性高温发蓝具有防锈蚀、装饰、润滑及消除淬火应力的作用，在高温下形成的四氧化三铁呈天蓝色，故称为发蓝处理，常用于兵器工业；在低温下氧化形成的四氧化三铁呈暗黑色，称为发黑处理，常用于 民用产品。

弹簧钢由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。相比一般用钢其综合性能更加优良，如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性等。为提高弹簧钢的耐蚀性能，常用发蓝工艺在其表面形成致密的氧化膜层。

目前研究中，弹簧钢所用发蓝工艺形成的氧化膜具有良好的弹性，但耐磨性差，孔隙较多，进而影响其耐蚀性，且工艺操作较为复杂。在使用过程中容易出现碱蚀现象，进而破坏发蓝层、毁坏零件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种弹簧钢表面发蓝膜强化处理方法，表面发蓝强化处理工艺易操作，能有效改善发蓝膜成膜不均等问题，形成的氧化膜均匀稳定，成膜均匀，表面质量好，极大的提高了对金属的保护作用。

本发明的一种弹簧钢表面发蓝膜强化处理方法，包括：

(1)将弹簧钢进行除油处理，热水洗、冷水洗、发蓝处理，得到发蓝处理后的弹簧钢；

(2)将发蓝处理后的弹簧钢进行恒电位极化处理，热水洗、冷水洗，然后皂化、水冲洗、烘干、浸热油、控油。

所述步骤(1)中除油处理具体为：先将浓度为15g/L NaOH溶液加热至沸腾，放入弹簧钢工件进行除油处理，处理时间为15-30min。

所述步骤(1)中发蓝处理为：发蓝温度为120-140℃，浸泡时间为20-30min；发蓝处理所用发蓝液的组分为：NaNO₂ 150-200g/L，NaNO₃ 50-80g/L，ZnO 40-80g/L，NaOH 600-800g/L。所述步骤(2)中恒电位极化处理为：极化电位为0.1-0.4V(根据成膜工件选择)，极化时间为10-20min，极化液为：NaOH 600-900g/L，NaNO₂ 200-300g/L。

所述步骤(1)、(2)中热水洗均为：热水温度80℃-90℃，水洗干净；冷水洗均为：自来水，水洗干净。

所述步骤(2)中皂化为：皂化液温度为80-90℃(用玻璃温度计测量)，皂化时间为2-3min。所述皂化液为肥皂溶于水中得到皂化液，质量百分浓度为20％-30％；肥皂就会与氧化膜微孔中的铁反应，使得表面成一层硬脂酸铁薄膜。

皂化液为：用肥皂(广州宝洁有限公司生产的汰渍)300-200g，溶入700-800g 水中，制造皂化液。

皂化为将冲洗干净的工件放入皂化槽中皂化后，使工件表面生成一层硬脂酸铁薄膜。

所述步骤(2)中水冲洗：将弹簧钢表面用水冲洗干净。

所述步骤(2)中烘干温度为90-100℃，时间为5-10min。

所述步骤(2)浸热油为：烘干后的弹簧钢(没有水滴的弹簧钢)浸入80℃(用玻璃温度计测量)的工业用油中2-3min。

所述步骤(2)中控油：浸油后的工件离开油槽后，将工件表面及孔洞内油滴控净。

本发明利用电化学方法，改善了发蓝工艺中成膜不均、孔隙多、成膜质量差等问题，对发蓝膜进行阳极极化，进而强化发蓝膜，填补成膜间隙，使发蓝膜耐蚀耐磨性能更加优良。

有益效果

本发明通过研究钢铁表面发蓝处理工艺，得出了电化学方法强化发蓝膜的最佳工艺条件；并且操作过程简单，实验条件容易达到，本发明的表面发蓝处理工艺易操作，用时短，操作过程简单，实验条件容易达到，能有效改善发蓝膜成膜不均等问题，形成的氧化膜均匀稳定，成膜均匀，表面质量好，极大的提高了对金属的保护作用，适合工业化生产和应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。