什么是钢材的高温氧化

2017/4/11 21:27:47

钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜，主要成分是磁性氧化铁（Fe3O4），膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色，铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。

氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护和装饰。

碱性氧化法

一次氧化法

配方1

组分 g/L 组分 g/L

NaOH 600 Na3PO4 15～20

NaNO2 60

开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

NaOH 750 NaNO2 250

开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。

二次氧化法

配方1

组分 g/L 组分 g/L

A槽 B槽

NaOH 500～600 NaOH 700～800

NaNO2 100～150 NaNO2 150～200

温度为135～140℃；时间为10～20min。 温度为145～152℃；时间为60～90min。

氧化后处理

为提高氧化膜防锈能力氧化后需进行皂化和填充处理，除需要涂装的，其他全都要用105～110℃机油、锭子油或变压器油浸渍5～10min。若不进行皂化或填充处理，氧化清洗后可直接浸TS-1胶水防锈油或P-2防锈乳化液。

配方1（填充）

K2Cr2O7 50～80g/L；温度为70～90℃；时间为5～10min。

配方1（填充）

组分 g/L 组分 g/L

CrO3 2 85%H3PO4 1

温度为60～70℃；时间为0.5～1min。

配方3（皂化）

肥皂30～50g/L；温度为80～90℃；时间为5～10min。

酸性氧化法

酸性氧化法的优点是可在常温下 *** 作，节电节能、发蓝时间短、生产效率高、投资少、污染小。缺点是膜层附着力差，耐蚀性不佳，有待于进一步完善。

配方1

组分 g/L 组分 用量

Cu(NO3)2 1～3 HNO3 30～40ml/L

H2SeO3 3～5 添加剂 适量

对苯二酚 2～4

pH值为1～3；温度为室温；时间为3～6min。

配方2

SX-891常温发蓝剂200g/L；温度为室温；时间为3～5min。

无碱氧化法（氧化磷化）

配方

组分 g/L 组分 g/L

H3PO4 10～18 MnO2 10～20

Ba(NO3)2 70～100 xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40

温度为90～100℃；时间为40～50min。

钢铁的磷化处理

钢铁件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中经化学处理表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这种化学处理方法称为磷化。

磷化膜呈暗灰色或黑色，具有微孔结构，经填充、浸油或涂漆处理具有较好的抗腐蚀性。由于它具有良好的吸附能力和润滑性，磷化膜广泛用作涂料底层和零件冷墩、冷挤时的润滑层，减少表面的拉伤和裂纹。磷化膜还可作为矽钢片的电绝缘层，防止零件粘附低熔点的熔融金属，避免压铸零件与模具粘结。

低温磷化

配方1

组分 g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 40～65 ZnO 4～8

Zn(NO3)2·6H2O 50～100 游离酸度“点” 3～4

NaF 3～4.5 总酸度“点” 50～90

温度为20～30℃；时间为30～45min。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

Zn(H2PO4)2·2H2O 50～70 游离酸度 4～6

Zn(NO3)2·6H2O 80～100 总酸度 75～95

NaNO2 0.2～1

温度为15～35℃；时间为20～40min。

中温磷化

配方1

组分 g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 Zn2+ 5.5～8

Zn(NO3)2·6H2O 1～2 Mn2+ 0.5～2

Mn(NO3)2·6H2O 80～100 总铁 18～22

游离酸度 4～7 P2O5 14～20

总酸度 60～80 NO3- 34～42

温度为55～70℃；时间为10～15min。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 70～100 总酸度 60～100

Mn(NO3)2·6H2O 25～40

温度为60～70℃；时间为7～15min。

高温磷化

配方1

组分 g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～35 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 55～65 总酸度 40～60

温度为90～98℃；时间为15～20min。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 25～30 游离酸度 2～4

HNO3 2～5 总酸度 28～35

温度为97～99℃；时间为25～30min。

“四合一”磷化

除油、除锈、磷化、钝化综合在一起完成的工艺称为“四合一”磷化法，这种方法可使工艺简化、减少设备、缩短工时，提高劳动效率，便于机械化、自动化生产。

“四合一”磷化法获得的磷化膜均匀，细致有一定的耐腐蚀性，适合于作电泳涂漆底层。

配方

组分 g/L 组分 用量

85%H3PO4 100 As 20～30ml/L

ZnO 30 HNO3 2ml/L

Zn(NO3)2·6H2O 160 K2Cr2O7 0.3g/L

H2C4H4O6 5 游离酸度 18～25g/L

MgCl2 3 总酸度 180～200g/L

(NH4)2MoO4 1

温度为60～65℃；时间为5～15min。

黑色磷化

黑色磷化膜层结晶细致，色泽均匀，外观呈黑灰色，厚度约为2～4μm，磷化膜的耐磨腐蚀性耐磨性比氧化膜有显著提高。

配方

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 25～35 NaNO2 8～12g/L

Ca(NO3)2 30～50 85%H3PO4 1～3ml

Zn(NO3)2·6H2O 15～25 游离酸度 1～3g/L

总酸度 24～46g/L

温度为85～95℃；时间为30min。

铝及其合金的氧化处理

铝及其合金的氧化处理有化学氧化与电化学氧化两种，化学氧化得到的氧化膜薄，质软不耐磨，抗蚀性差，一般不单独使用，要作为油漆的良好底层。

电化学氧化处理可得到较厚的硬度高的氧化膜，耐热性、绝缘性和抗腐蚀性均好于化学氧化膜，还可染色。

化学氧化处理

酸性化学氧化

配方

组分 用量 组分 g/L

85%H3PO4 50～60ml/L (NH4)2HPO4 2～2.5

CrO3 20～25g/L H3BO3 1～1.2

NH4HF2 3～3.5g/L

温度为30～36℃；时间为3～6min。

说明 无色至红绿色，3～4μm，氧化后零件尺寸无变化，适用于各种铝及铝合金。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

85%H3PO4 45 NaF 3

CrO3 6

温度为20～35℃；时间为10～15min。

说明 膜薄、韧性好，抗蚀能力较强，氧化后不需封闭处理，适用于氧化后需要变形的铝及其合金。

碱性化学氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

Na2CO3 50 NaOH 2～2.5

Na2CrO3 15

温度为80～100℃；时间为10～20min。

说明 膜钝化后为金黄色厚度0.5～1适用于铝、铝镁、铝锰合金的氧化，可做油漆底层。

化学氧化后填充处理

酸性氧化后处理

配方

K2Cr2O730～50g/L；温度为90～95℃；时间为5～10min。

说明 烘烤温度不高于70℃，适用于酸性氧化pH值=6～6.7。

碱性氧化后钝化处理

配方

温度为室温；时间为5～15s。

说明 烘烤温度不高于50℃。

硫酸阳极氧化

直流电氧化

配方

98%H2SO4 180～200g/L；温度为15～26℃；阳极电流密度为0.8～1.5A/dm2；电压为13～22V；时间为20～40min；阴极材料为铝板。

说明 用于铝及铝合金防护氧化。

交流电阳极氧化

配方

98%H2SO4 130～150g/L；温度为13～26℃；氧化时间为40～50min；电压为18～28V；电流密度为1.5～2.0A/dm2。

加添加剂的硫酸阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

98%H2SO4 150～200 H2C2O4·2H2O 5～6

温度为15～25℃；电压为18～24V；电流密度为0.8～1A/dm2。

铬酸阳极氧化

铬酸氧化膜较薄，只有2～5μm，质软d性高，能保持零件精度和表面光洁度，但耐磨性不如硫酸阳极氧化膜。

配方1

CrO3 30～40g/L；温度为32～40℃；时间为60min；阳极电流密度为0.2～0.6A/dm2；pH值为0.65～0.8；电压为0～40V；阴阳极面积比为3：1；阴极材料为铅或石墨板。

说明 适用于尺寸容差小的抛光零件。

配方2

CrO3 50～55g/L；温度为37～41℃；时间为60min；pH值＜0.8；阳极电流密度为0.3～0.7A/dm2；电压为0～40V；阴极材料为铅板或石墨。

说明 适用于一般机械加工件、板金件。

草酸阳极氧化

草酸阳极氧化膜厚，一般为8～20μm，最厚可达60μm，d性好，具有良好的电绝缘性、抗蚀性和硬度，不亚于硫酸阳极氧化膜。

草酸阳极氧化电力耗量大，需要有冷却装置，成本较高。

配方1

H2C2O4·2H2O 50～75g/L；温度为25～35℃；电流密度为1～2A/dm2；电压为50～60V；氧化时间为30～40min；阳极材料为钝铝或铅板；电源为直流。

说明 适用于纯铝和铝镁合金制件的防护和装饰性阳极氧化。

配方2

H2C2O4·2H2O 40～60g/L；温度为15～18℃；时间为90～150min；电流密度为2～2.5A/dm2；阳极材料为碳精棒；电压为110～120V；电源为直流。

硫酸硬质阳极氧化

硬质阳极氧化膜厚离可达250～300μm，硬度（HV）在铝合金上，可达2452～4903MPa，在纯铝上可达11768～14710MPa；电阻系数较大，击穿电压可达2000V。主要用于耐磨、耐热、绝缘的铝合金零件的氧化。

硫酸硬质氧化液成分简单，稳定性好， *** 作方便，成本低，可用于多种铝材。

配方1

98%H2SO4 200～300g/L；温度为-8～10℃；时间为120～150min；电流密度为0.5～5A/dm2；电压为40～90V。

说明 适用于变形铝合金。

配方2

98%H2SO4 130～180g/L；温度为10～15℃；时间为60～180min；电流密度为2A/dm2；电压为5～100V。

配方3

98%H2SO4 270g/L；温度为-3～3℃；时间为120～150min；电流密度为2～2.5A/dm2；电压为40～60V；阴极材料为铅板。

瓷质阳极氧化

瓷质阳极氧化就是在铝合金、硬铝抛光面上获得均匀、光滑有光泽而不透明的氧化膜，外观类似瓷釉和搪瓷。这种类瓷膜具有较高的硬度、耐磨性、隔热性、电绝缘性和抗蚀性。适用于各种仪表、电子仪器上高精度零件表面的防护，或日用品、食品用具表面的装饰。

配方1

组分 g/L 组分 g/L

K2TiO(C2O4)2 35～45 H3C6H5O7·H2O 1～1.5

H3BO3 8～10 H2C2O4·2H2O 2～5

温度为24～28℃；时间为30～40min；电流密度开始为2～3A/dm2，终止为0.6～1.2A/dm2；电压为90～110V ；阴极材料为硅碳棒、纯铝板。

说明 适用于耐磨的高精度零件。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

CrO3 30～40 H3BO3 1～3

温度为40～50℃；时间为40～60min；电流密度2～4A/dm2；电压为40～50V；阴极材料为铅板或纯铝板。

说明 适用于防护和装饰性铝件的阳极氧化。

其他阳极氧化

高效率阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

98% H2SO4 150～180 甘油 10～12

1631-Br 0.2～0.3 乳酸 10～12

温度为18～22℃；时间为10min；电流密度0.8～1A/dm2；电压为10～12V；搅拌形式为压缩空气。

宽温度范围阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

98% H2SO4 140～160 H2C4H4O6 20～60

温度为10～50℃；时间为30～40min；电流密度1～2A/dm2。

说明 可在无冷冻设备条件下连续生产，溶液寿命长。

磷酸阳极氧化

配方

组分 g/L 组分 g/L

85%H3PO4 200 K12 0.1

H2C2O4·2H2O 5

温度为20～25℃；时间为18～20min；电流密度2A/dm2。电压为25V。

阳极氧化膜封闭处理

络酸盐封闭

配方

K2Cr2O7 40～70g/L；温度为80～95℃；时间为10～20min。

水解盐封闭

配方1

组分 g/L 组分 g/L

Ni(Ac)2 4～5 98% H2SO4 0.4～2

pH值为5.5～6；温度为93～100℃；时间为20min。

配方2

组分 g/L 组分 g/L

NiSO4·7H2O 3～5 H3BO3 1～3

NaAc·3H2O 3～5

pH值为5～6；温度为70～90℃；时间为10～15min。

铸铁高温氧化后蓝色。铸铁锅烧热变成了蓝色，是因为变蓝在工业上称为发蓝过程，是表面的一薄层铁氧化为四氧化三铁，而四氧化三铁呈蓝色，四氧化三铁是一层致密的氧化膜，能隔绝铁和氧气，大大减缓铁的生锈。

可以，因为黄金延展性异常的强。盎司的金可以拉成50里长，其延展性令它易于铸造，是制造首饰的佳选。金是众金属中拉力最强的。

黄金作为一种贵金属，有良好的物理特性，“真金不怕火炼”就是金的化学稳定性很高，不容易与其他物质发生化学反应，不必担心会氧化变色。即使是在熔融状态下也不会氧化变色，冷却后照样金光闪闪。

扩展资料：

黄金特性：

1、颜色：

当金被熔化时发出的蒸汽是绿色的；冶炼过程中它的金粉通常是啡色； 若将它铸成薄薄的一片，它更可以传送绿色的光线。

2、延展性：

异常的强。1盎司的金可以拉成50里长，其延展性令它易于铸造，是制造首饰的佳选。金是众金属中拉力最强的。

3、可锻性：

首屈一指。可以造成极薄易于卷起的金片。1盎司重的金可以锤薄至400万分之1呎厚及100平方呎面积大。古代人将它锤成薄片，来铺成庙宇和皇宫上面做装饰。这些都可以说明黄金极强的柔韧性、可锻性。

金的化学性质稳定，具有很强的抗腐蚀性， 在空气中甚至在高温下也不与氧气反应（但在特定条件下纯氧除外）金在高温下都不会和氧气与硫反应，化学性质非常稳定，比银强（银在1500度会氧化生成氧化银，金即使在3000度以上也不和氧气反应）但如果出现这种情况金就会被氧化一，

1、位于河流底部，并长年累月地被河底的砂石摩擦，

2、冬季河流结冰时，贴近河底的水为液态，水中氧压比未结冰时高数倍，

3、河流年复一年地冰冻、消融，

4、河底的氧气较纯）二，（4000度，高压，催化剂），不溶于单一的盐酸、硝酸、硫酸等强酸中，只溶于盐酸与硝酸的混合酸（即王水）生成氯金酸H[AuCl4]；

在常温下有氧存在时金可溶于含有氰化钾或氰化钠的溶液，形成稳定的络合物M[Au(CN)2] ；金也可溶于含量有硫脲的溶液中；还溶于通有氯气的酸性溶液中。

金不与碱溶液作用，但在熔融状态时可与过氧化钠生成NaAuO2有-1、-2、+1、+2、+3、+5、+7等，氧化物有三氧化二金Au2O3，氯化物有三氯化金AuCl3。

在酸性介质中，氯金酸H[AuCl4]或络合物M[Au(CN)2]可被金属锌（锌粉或锌丝）、亚硫酸钠、水合肼等还原为单质的金粉，碱金属的硫化物会腐蚀金，生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。

金的电离势高，难以失去外层电子成正离子，也不易接受电子成阴离子，其化学性质稳定，与其他元素的亲和力微弱。因此，在自然界多呈单质即自然金状态存在。

金在地壳中的平均含量为约1亿分之1.1(0.0011PPm），在海水中的含量约为1(0.00001PPm），由于几亿年至几十亿年的地壳运动和地质变化使金元素富集成金矿床，一般工业价值的金矿中金的品位在2-3克/吨，富矿有5-50克/吨，特富矿50-500克/吨，还有块金，

单块最小的十几克，最大的几十公斤，罕见的大块金几百公斤，因有的形似狗头，俗称狗头金，印度科学家曾发现过二块近2.5吨的狗头金；贫矿在0.1-1克/吨，选冶技术水平0.5克/吨以上就有工业开采价值。

自然界纯金极少，常含银、铜、铁、钯、铋、铂、镍、碲、硒、锇等伴生元素，自然金中含银15%以上者称银金矿、含铜20%以上者称铜金矿、含钯5-11%者称钯金矿、含铋4%以上者称铋金矿。

金具有亲硫性，常与硫化物如黄铁矿、毒砂、方铅矿、辉锑矿等密切共生；易与亲硫的银、铜等元素形成金属互化物。

参考资料来源：百度百科-黄金

参考资料来源：百度百科-干瘪

参考资料来源：百度百科-瘪

参考资料来源：百度百科-变形

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