CN104195502A - 一种钢铁表面的发黑工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁表面处理工艺技术领域，尤其是指一种钢铁表面的发黑工艺，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为100至180。其中丙烷气可以用丁烷气或戊烷气代替，大大提高了工艺技术的稳定性，钢铁件的防腐蚀性、耐磨性得到很大提高，发黑效果相比传统工艺理想，产品合格率高，有效提高生产效率，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁表面处理工艺技术领域，尤其是指一种钢铁表面的发黑工艺。
背景技术
钢铁发黑（也有人称之为发蓝）有钢铁高温发黑和钢铁常温发黑两种，两者最大的区别在于发黑工艺过程中是否加热。
钢铁常温发黑工艺，常温操作，发黑速度为2-5分钟. 附着力极强，不掉灰，特别适合于滚光工件及耐磨性、防腐要求较高的的工件.该类产品操作简单,发黑速度快，发黑效果好，并具有一定的防腐防锈作用。对于使用后的工件不需要特别的维护，既节约能源，又提高功效，是目前工件发黑的首选产品。适用范围：弹簧发黑、螺丝发黑，五金片及标准件、轴套发黑等工艺。
钢铁高温发黑工艺，利用煤与水在300摄氏度以上的高温下产生化合作用生成一氧化碳和氢气，其化学反应方程式如下：
该混合气体经过钢铁表面产生深蓝色的表面镀层，即为高温发黑或发蓝，虽然需要加热，温度130-140度，发黑时间15-30分钟，但其效果和功能质量都远远超过常温发黑，但综合成本比较高。
对于高强度螺丝来说，一般的常温发黑工艺难以满足耐磨性能和防腐性能的需求，但采用现有的高温发黑工艺，其加工效果不够稳定，产品合格率较低，生产效率普遍不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺技术稳定、发黑效果好、产品合格率高的钢铁表面的发黑工艺，大大提高了钢铁表面的防腐蚀性、耐磨性和钢铁表面发黑的生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种钢铁表面的发黑工艺，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为100至180。
优选的，所述回火炉为网带回火炉。
优选的，所述丙烷气和水的流量比为130至150。
进一步优选的，所述丙烷气和水的流量比为140。
优选的，若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，则所述丙烷气和水的流量比为150至180。
优选的，若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，则所述丙烷气和水的流量比为140至170。
一种钢铁表面的发黑工艺，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入丁烷气和水，丁烷气和水的流量比为100至180。
一种钢铁表面的发黑工艺，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入戊烷气和水，戊烷气和水的流量比为100至180。
在热处理的工艺上，温度越高，颜色越深，越接近黑色，即可视为发黑， 附在高强度螺丝表面的深蓝色膜层，由于化学性质稳定，可起到防锈的作用，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种钢铁表面的发黑工艺，大大提高了工艺技术的稳定性，钢铁件的防腐蚀性、耐磨性得到很大提高，发黑效果相比传统工艺理想，产品合格率高，有效提高生产效率，实用性强。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例一中，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为380℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为100，其发黑质量最佳。本发明提供的一种钢铁表面的发黑工艺，大大提高了工艺技术的稳定性，钢铁件的防腐蚀性、耐磨性得到很大提高，发黑效果相比传统工艺理想，产品合格率高，有效提高生产效率，实用性强。
需要补充说明的是：丙烷气和水的流量的大小可以根据回火炉炉膛容积的大小以及炉膛内钢铁件的多少具体确定。
本实施例中，所述回火炉为网带回火炉，可以实现钢铁件的批量流水化加工，大大提高了钢铁件的发黑加工效率。
在网带连续回火炉上，其配套使用的物料最好是液体或气态，而煤的结构为固态，采用丙烷替代固态的煤，发黑工艺的技术效果更佳，产品加工质量更高，其水煤气的化学方程式如下：
依据上述计算结果可知：在炉膛空间为5000L的网带回火炉中，其丙烷气体的进气量需要25L/分，水的供应量需要60.2g/分。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丙烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丙烷气体的进入流量，可减小丙烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丙烷气和水的流量比为130。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丙烷气和水的流量比为150。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例二中，与上述实施例一的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至320℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为140。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丙烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丙烷气体的进入流量，可减小丙烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丙烷气和水的流量比为160。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丙烷气和水的流量比为170。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例三中，与上述实施例一的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为330℃至380℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为130。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丙烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丙烷气体的进入流量，可减小丙烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丙烷气和水的流量比为140。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丙烷气和水的流量比为135。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例四中，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为380℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丁烷气和水的流量比为105，其发黑加工的性价比较高。
需要补充说明的是：丁烷气和水的流量的大小可以根据回火炉炉膛容积的大小以及炉膛内钢铁件的多少具体确定。
本实施例中，所述回火炉为网带回火炉，可以实现钢铁件的批量流水化加工，大大提高了钢铁件的发黑加工效率。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丁烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丁烷气体的进入流量，可减小丁烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丁烷气和水的流量比为135。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丁烷气和水的流量比为155。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例五中，与上述实施例四的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至320℃，在回火炉中加入丁烷气和水，丁烷气和水的流量比为145。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丁烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丁烷气体的进入流量，可减小丁烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丁烷气和水的流量比为165。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丁烷气和水的流量比为175。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例六中，与上述实施例四的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为330℃至380℃，在回火炉中加入丁烷气和水，丁烷气和水的流量比为135，其发黑加工的性价比最高。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加丁烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少丁烷气体的进入流量，可减小丁烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述丁烷气和水的流量比为145。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丁烷气和水的流量比为135。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例七中，包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为380℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，戊烷气和水的流量比为105。
需要补充说明的是：戊烷气和水的流量的大小可以根据回火炉炉膛容积的大小以及炉膛内钢铁件的多少具体确定。
本实施例中，所述回火炉为网带回火炉，可以实现钢铁件的批量流水化加工，大大提高了钢铁件的发黑加工效率。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加戊烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少戊烷气体的进入流量，可减小戊烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述戊烷气和水的流量比为135。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述戊烷气和水的流量比为155。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例八中，与上述实施例七的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至320℃，在回火炉中加入戊烷气和水，戊烷气和水的流量比为145。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加戊烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少戊烷气体的进入流量，可减小戊烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述戊烷气和水的流量比为165。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述丙烷气和水的流量比为180。
在一种钢铁表面的发黑工艺的实施例九中，与上述实施例七的不同之处在于：包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为330℃至380℃，在回火炉中加入戊烷气和水，戊烷气和水的流量比为135。
若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，待黑化的钢铁件不经过水洗而直接进入回火炉，该淬火油可增加戊烷气体的量，故在黑化过程中可以适当减少戊烷气体的进入流量，可减小戊烷气体的投入成本，此种情况下，优选的实施方式是所述戊烷气和水的流量比为145。
若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，经过实际检测和实验发现该发红现象是由于水的滴进量不足造成的，此时加大水的滴进量，其所述戊烷气和水的流量比为140。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢铁表面的发黑工艺，其特征在于包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入丙烷气和水，丙烷气和水的流量比为100至180。
2.根据权利要求1所述的钢铁表面的发黑工艺，其特征在于：所述回火炉为网带回火炉。
3.根据权利要求1所述的钢铁表面的发黑工艺，其特征在于：所述丙烷气和水的流量比为130至150。
4.根据权利要求1所述的钢铁表面的发黑工艺，其特征在于：所述丙烷气和水的流量比为140。
5.根据权利要求1所述的钢铁表面的发黑工艺，其特征在于：若待黑化的钢铁件进入回火炉时沾有淬火油，则所述丙烷气和水的流量比为150至180。
6.根据权利要求1所述的钢铁表面的发黑工艺，其特征在于：若待黑化的钢铁件经过回火炉后变红，则所述丙烷气和水的流量比为140至170。
7.一种钢铁表面的发黑工艺，其特征在于包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入丁烷气和水，丁烷气和水的流量比为100至180。
8.一种钢铁表面的发黑工艺，其特征在于包括如下步骤：将待黑化的钢铁件置于回火炉中，回火炉中的温度为300℃至400℃，在回火炉中加入戊烷气和水，戊烷气和水的流量比为100至180。
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