흑산화피막은 철금속, 스테인리스강, 동합금, 아연-계 강재에 적용되는 화성코팅 공정입니다. 흑색 아노다이징과 달리 흑색 산화물은 화학 반응을 이용하여 표면에 흑색 보호막(산화철)을 형성합니다.
이 보호 필름의 두께는 0.5~2.5마이크로미터입니다. 부품의 원래 치수에 미치는 영향은 무시할 수 있습니다. 따라서 이는 기어, 베어링 및 광학 기기와 같은 고정밀 부품의 표면 처리에 가장 일반적인 선택이 되었습니다.{3}}
흑색 산화물 VS 녹
많은 사람들은 흑색 산화물과 녹이 비슷하다고 잘못 생각할 수 있습니다. 둘 다 표면을 형성하는 산화철이지만 화학 구조와 물리적 특성은 완전히 다릅니다.
흑색 산화물(Fe₃O₄-자석)은 조밀하고 안정적인 구조를 갖고 있어 금속 기재에 단단히 부착되어 추가적인 산소 부식을 방지합니다.
녹(Fe2O₃-적철석)은 느슨하고 다공성이며 흡습성인 구조를 가지고 있어 효과적인 보호층을 형성하지 못합니다. 그 존재는 금속 부식을 가속화합니다.
흑색 산화물 공정 설명
흑색 산화물의 종류
뜨거운 흑색 산화물: 작업물은 최대 140-145도(285-295도 F)의 고농도 알칼리성 염 용액에 담가야 합니다. 이를 통해 군용 사양(예: MIL-DTL-13924)을 충족하는 견고하고 내마모성이 있는 흑색 산화막이 생성됩니다.
중간-온도 흑색 산화물: 온도 범위는 90-120도입니다. Hot Black Oxide와 비교하여 고온 작동과 관련된 가혹한 요구 사항과 부식성 연기를 줄입니다.
Cold Black Oxide: 실온에서 작동하며 화학적 원리는 Hot Black Oxide 및 Mid-Black Oxide와 다릅니다. 실제로 금속 표면에 산화철 변환 필름이 아닌 흑색 셀렌화 구리 화합물 층을 증착합니다.
프로세스(예: Hot Black Oxide 사용)
청소
먼저 공작물을 강알칼리성 세척 탱크에 담가서 표면의 오일, 절삭유, 오염 물질을 비누화하고 제거합니다.
헹구기
작업물은 깨끗한 물 탱크로 옮겨져 잔여 세척제를 씻어냅니다.
산성 산세
녹, 스케일, 열처리 코팅이 된 작업물을 염산 또는 황산 용액에 담가 불순물을 제거하고 원래의 금속 모재를 노출시킵니다.
다시 헹구세요
산세척 용액을 헹구어 산화조의 오염을 방지합니다.
산화
두 번째 헹굼 후 가공물을 끓는 흑색 산화물 염 용액에 15~30분 동안 담가 균일하고 조밀한 흑색 자철석 층을 형성합니다.
최종 린스
가공물 표면의 잔류 산화염을 제거합니다.
밀봉/포스트-처리
공작물을 교체용 방청유, 왁스 또는 바니시에 담궈 밀봉합니다.- 이 실런트는 산화물 층의 미세 기공을 채워 습기와 공기로부터 격리시킵니다.
흑색산화물의 장점과 단점
| 형질 | 자세한 설명 |
|---|---|
| 핵심 장점 | |
| 우수한 치수 안정성 | 산화막은 매우 얇아서(0.5-2.5μm) 부품의 원래 치수와 공차가 거의 변하지 않습니다. |
| 보통의 내식성 | 오일, 왁스 또는 바니시로 적절하게 밀봉한 후 염수 분무 테스트를 96시간 이상 수행하여 탁월한 실내 부식 방지 기능을 제공할 수 있습니다. |
| 빛 반사 감소 | 검정색 무광택 표면은 빛을 효과적으로 흡수하여 눈부심과 반사를 줄여 광학 기기, 군용 제품 및 수술 도구에 적합합니다. |
| 향상된 윤활성 | 산화막의 다공성 구조는 윤활유를 흡착 및 저장하여 "유막"을 형성하고 움직이는 부품의 마찰과 마모를 효과적으로 줄일 수 있습니다. |
| 높은 비용-효과성 | 흑산화는 전기도금이나 코팅과 같은 공정에 비해 소형 부품을 대량으로 가공할 때 경제적 이점이 높습니다. |
| 재료 특성에 영향을 미치지 않음 | 공정 온도는 상대적으로 낮으며 전기 전도성, 자기 특성 또는 경도와 같은 재료의 기본 물리적 특성을 변경하지 않습니다. |
| 제한 사항 및 고려 사항 | |
| 제한된 부식 저항 | 내식성은 후처리 밀봉재에 따라 달라집니다.- 실런트 층이 손상되거나 소진되면 보호 효과가 크게 떨어지므로 가혹한 야외 또는 해양 환경에는 적합하지 않습니다. |
| 보통의 내마모성 | 산화막은 상대적으로 얇습니다. 모재에 비해 경도가 높지만 고강도 마찰이나 단단한 물체에 긁히는 경우 쉽게 손상되어 모재 금속이 노출됩니다.- |
| 재료 선택성 | 주로 탄소강과 저-합금강에 적합합니다. 스테인레스강, 구리 및 기타 재료에 대한 특수 제제가 있지만 그 적용은 강철만큼 널리 사용되지는 않습니다. |
흑색 산화물 VS 기타 표면 처리
| 형질 | 흑색 산화물 | 아연 도금 | 분말 코팅 | 아노다이징 |
|---|---|---|---|---|
| 적용 가능한 재료 | 강철, 스테인리스강, 구리 | 강철 | 각종 금속 | 알루미늄, 티타늄 및 기타 비{0}}금속 |
| 차원 변화 | 최소(거의 0) | 상당한 증가(5-25mm) | 매우 큰 (25-150mm) | 상당한 증가(5-50mm) |
| 부식 저항 | 보통(실런트에 따라 다름) | 우수(희생양극보호) | 우수(물리적 장벽) | 훌륭한 |
| 내마모성 | 보통의 | 나쁨 (아연 코팅이 비교적 부드럽습니다) | 훌륭한 | 매우 훌륭함 |
| 모습 | 프로페셔널 블랙 | 은색-흰색, 유색 패시베이션 | 풍부한 색상 옵션 | 풍부한 색상 옵션 |
| 적용 가능한 시나리오 | 정밀 공차 부품, 광학, 도구 | 실외, 열악한 환경용 패스너 | 외관 부품, 높은 내마모성을 요구하는 경우 | 알루미늄 제품의 장식 및 보호 |
적용분야
기사 끝에서
흑색산화막은 철강 표면에 자철석(Fe3O4) 보호막을 형성하는 표면처리 공정이다. 이 방법은 부품의 치수 정확도를 유지하는 동시에 미학적으로 만족스러운 "검은색" 표면을 생성합니다. 또 다른 장점은 다른 처리제에 비해 가격이 저렴하고 어느 정도 내식성을 제공한다는 점이다. 그러나 일부 재료는 처리 후 검은색 대신 빨간색이나 회색으로 변한다는 점에 유의해야 합니다. 또한, 방청-코팅은 수명이 다하면 성능이 저하됩니다.
FAQ
Q: 고온-흑화와 상온-흑화의 장점과 단점은 무엇인가요?
A: 고온-흑화 기술이 성숙되었으며 공정이 안정적입니다. 특정 재료에는 특별한 이점이 있습니다. 개발 역사가 길기 때문에 일반적으로 제조업체를 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 단점은 고온-가열이 필요하다는 것입니다. 상온-흑화는 빠르게 발전하고 있는 새로운 흑화 기술입니다. 편리하고 빠르지만, 저탄소강에 대한 흑화효과가 좋지 않습니다. 일반적으로 고온 흑화 기술이 사용됩니다.- 자원이 있는 회사는 자체 상온-흑화 솔루션을 준비할 수 있습니다.
Q: 검게 변한 부분에 일정 시간이 지나면 녹 반점이 생기기 시작하는 이유는 무엇입니까?
A: 가능한 이유는 다음과 같습니다.
1. 가혹한 사용 조건으로 인해 산화막이 손상되거나 부식될 수 있습니다.
2. 흑화 처리가 제대로 되지 않았거나 밀봉이 되지 않았거나 밀봉 효과가 좋지 않았습니다.
Q: 검게 변한 부품을 창고에 장기간 보관하면 왜 표면에 흰 성에가 생기나요?
A: 가장 큰 이유는 검게 변한 부분을 제대로 청소하지 않았기 때문입니다. 첫째, 표면에 화학 용액이 남아 있습니다(이 경우 흑화 후 뜨거운 물로 세척해야 함). 둘째, 수산화나트륨의 농도가 너무 높습니다(수산화나트륨은 씻어내기 어렵습니다). 셋째, 제형 디자인이 비과학적입니다(예: 제형 용액은 물로 씻어내기 어렵습니다).
Q: 검게 변한 부분이 녹슬지 않게 하려면 어떻게 해야 합니까?
A: 이를 위해서는 주로 프로세스 개선이 필요합니다. 이는 철저한 청소라는 두 가지 측면에서 접근할 수 있습니다. 및 흑화 후 실링 공정을 추가하여 산화막층의 미세 기공을 채워 수분 및 부식성 매체의 침투를 방지하는 단계를 포함한다. 특정 요구 사항은 흑화 제조업체와 논의할 수 있습니다. 그것은 단지 비용 문제 일뿐입니다.
Q: 흑화 현상이 정밀도에 영향을 미치나요? 고온-흑화현상이 부품 치수에 영향을 미치나요?
A: 검게 변한 부품의 표면 산화층은 일반적으로 마이크로미터 단위로 측정되며 크기 변화는 수천분의 1 수준이므로 기본적으로 영향은 미미합니다(정밀도 요구 사항이 매우 높지 않은 한).
치수에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.
① 절이는 시간
② 고온-온도 응력 변형;
③ 재료의 형태;
따라서-고정밀 부품이나 작고 평평한 재료로 만들어진 부품의 경우 불필요한 손실을 피하기 위해 먼저 샘플을 만들거나 공정 순서를 변경하는 것이 좋습니다.
Q: 어떤 재료를 흑화할 수 있나요?
A: 구리, 철, 알루미늄, 스테인레스 스틸과 같은 일반적인 재료는 모두 검게 변할 수 있습니다.
검게 변한 부분에 전기가 통하나요?
흑화에 의해 형성된 산화막은 비전도성이기 때문에 흑화는 일정한 절연 효과를 갖습니다.