Черное оксидирование: всё, что нужно знать

Черное оксидирование — это конверсионное покрытие, которое наносят на множество металлических поверхностей и деталей. Если вы хотите узнать больше о черном оксидировании, о том, как оно работает и какие бывают его виды, это руководство даст вам полезную информацию.

Что такое черное оксидирование?

Черный оксид также известен как магнетит: он образуется, когда черный металл подвергается воздействию окисляющих химикатов. У этого тонкого слоя покрытия, применяемого во множестве областей, есть ряд преимуществ.

Это разновидность финишной обработки поверхности, которая повышает эстетические свойства и долговечность обработанной детали. От других видов финишной обработки поверхности она отличается очень тонким слоем, который не нарушает размерные требования к детали.

Как работает черное оксидирование

Черное оксидирование — химический конверсионный процесс, применяемый для поверхностей черных металлов. Этапы нанесения покрытия черным оксидом приведены ниже:

• Процесс начинается с очистки деталей, на которые будет нанесено покрытие черным оксидом. Загрязнения — масло, пыль, смазка или ржавчина — удаляются с поверхности при очистке. В ходе этой очистки может использоваться щелочное моющее средство.
• Затем очищенные детали погружают в раствор для чернения. Этот раствор содержит окисляющие соли, гидроксид натрия, нитриты и другие химикаты. Рабочая температура процесса составляет примерно 285–305 °F.
• Химикаты в растворе реагируют с железом на поверхности и образуют магнетит. Степень чернения зависит от времени погружения детали в раствор.
• После извлечения деталей из раствора их промывают водой.
• На металл с покрытием черным оксидом наносят масло или герметизирующий состав, чтобы повысить его долговечность и стойкость к коррозии.

Преимущества черного оксидирования

Покрытие черным оксидом дает множество преимуществ, которые перечислены ниже:

• Оно повышает коррозионную стойкость черных металлов, защищая их от окисления и ржавления.
• Оно придает детали равномерную матово-черную отделку, что делает её пригодной как для функциональных, так и для декоративных применений.
• Покрытие черным оксидом также повышает износостойкость, твердость и снижает трение металлической поверхности, а также способствует увеличению срока службы деталей.
• Этот тип покрытия наносится в миллионных долях дюйма, то есть детали не получают избыточной толщины, а их размеры сохраняют жесткие допуски и высокую точность.
• Оно более экономично по сравнению с другими вариантами покрытий, такими как порошковая окраска и гальваническое покрытие.

3 основных типа покрытия черным оксидом

Существует 3 типа покрытия черным оксидом; процесс для каждого из них описан ниже:

Горячее черное оксидирование

Горячая черная отделка — широко применяемый тип покрытия черным оксидом. В этом процессе деталь погружают в соляную ванну при высокой температуре. Используются различные соляные ванны, например на основе нитратов, нитритов и каустической соды.

Процесс заключается в переносе деталей из одной ванны в другую с помощью автоматизированных транспортёров. Температура, поддерживаемая в ходе процесса, составляет от 275 до 295 °F.

Температурный диапазон процесса черного оксидирования очень важен и должен соблюдаться. При низкой температуре процесс займет больше времени. При высокой температуре деталь заржавеет.

Горячее черное оксидирование можно выполнять и с использованием хлорида железа: деталь погружают в хлорид железа, а затем в горячую воду, но это подходит только для стальных поверхностей.

Среднетемпературное черное оксидирование

Процесс среднетемпературного черного оксидирования такой же, как и горячего, однако температурный диапазон отличается.

Температура в ходе этого процесса составляет от 194 до 248 °F. При этой температуре металл превращается в магнетит, но не образуются едкие пары, что обычно является проблемой при горячем черном оксидировании.

Холодное черное оксидирование

Процесс холодного черного оксидирования также называют черным оксидированием при комнатной температуре; он заключается в осаждении селенида меди на поверхности металлической детали.

Температурный диапазон этого процесса составляет примерно от 20 до 30 °C. Этот процесс обеспечивает меньшую износостойкость, чем два других процесса. Однако при дополнительной финишной обработке износостойкость повышается.

Применение деталей с черным оксидированием

Детали с черным оксидированием используются в различных областях, например:

Медицина: Компоненты с черным оксидированием обладают светопоглощающими свойствами, что делает их пригодными для медицинских применений. Их можно использовать в рентгеновских аппаратах, если они светочувствительны.

Автомобилестроение:Большинство автомобильных компонентов покрывают черным оксидированием: свечи зажигания, втулки подвески, детали тормозных клапанов и т. д.

Электроника: Электрические компоненты, такие как шестерни таймеров, инструменты для снятия изоляции и резаки, также покрывают черным оксидированием.

Военная сфера: В военных применениях черное оксидирование средней температуры используется для покрытия магазинов к дробовикам и военных Humvee.

Строительство: Сборочные инструменты, такие как калибры, крепеж и подшипники, также покрывают черным оксидированием.

Заключение

Покрытие черным оксидированием придает деталям улучшенную отделку, независимо от того, нужно ли вам покрывать крупные или мелкие детали.

В компании DEKмы предлагаем услуги черного оксидирования, которые позволяют повысить эксплуатационные характеристики и долговечность ваших металлических деталей с помощью различных технологий. Свяжитесь с нами!

Часто задаваемые вопросы

Ржавеет ли черное оксидирование?

Черное оксидирование не ржавеет. Это конверсионное покрытие, наносимое на металлические поверхности для улучшения их свойств без существенного увеличения толщины.

Где раньше применяли покрытие черным оксидированием?

Раньше черное оксидирование применяли для повышения износостойкости и улучшения внешнего вида инструментов и оборудования.

В чем разница между черным оксидированием и другими видами финишной обработки поверхности?

Черное оксидирование сохраняет размеры металлической детали, тогда как другие виды покрытий добавляют толстый защитный слой, который изменяет размеры.

Какие материалы обычно покрывают черным оксидированием?

Черное оксидирование в основном применяют к стали и железу, поскольку это черные металлы. Его также можно наносить на цветные материалы, такие как медь и нержавеющая сталь, но для этого требуются дополнительные процессы.