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發黑處理常用的方法有傳統的堿性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種。但常溫發黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。 堿性發黑細分出來，又有一次發黑和兩次發黑的區別。發黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。發黑時所需溫度的溫度較大，大概在135-155℃之間都可以得到不錯的表面，只是所需時間有些長短而已。

配方一：

硫酸銅      4～8 g/L

二氧化硒     4～8 g/L

磷酸鹽      7～15 g/L

硝酸鹽      2～4 g/L

檸檬酸鹽     2～4 g/L

穩定劑      20 ml/L

pH        2.0～2.5

時間       3～5 min

配方二(武漢水運工程學院提供)：

硫酸銅      1～3 g/L

亞硒酸      2～3 g/L

磷酸       2～4 g/L

有機酸      1.0～1.5 g/L

十二烷基硫酸鈉  0.1～0.3 g/L

復合添加劑    10～15 g/L

pH        2～3

時間       2～6 min

配方三(貴州航空發動機公司提供)：

硫酸銅      3～7 g/L

硫酸鎳      2～3 g/L

乙二胺四乙酸二鈉 4～5 g/L

亞硒酸      4～5 g/L

磷酸鹽      2.0～3.0 g/L

pH值       2.0～3.0

時間       30～60 s

配方四(大慶石油學院提供)：

硫酸銅      2.0～2.5 g/L

硝酸       1.0～2.0 ml/L

二氧化硒     2.5～3.0 g/L

磷酸       1.0～1.5 ml/L

對苯二酚     0.8～1.2 g/L

發黑促進劑    1.5～2.0 g/L

乙二胺四乙酸二鈉 0.5～0.8 g/L

OP-10乳化劑    適量

配方五(南方輕工研究所提供)：

硝酸銅      4～6 g/L

亞硒酸      5～10 g/L

磷酸       5～10 ml/L

氯化鈉      1～2 g/L

pH        1.1～1.2

配方六(河南中原機械廠提供)：

硫酸銅      2～4 g/L

二氧化硒     4 g/L

磷酸       10～15 g/L

氯化鎳      10～15 g/L

酒石酸鉀鈉    2 g/L

檸檬酸鉀     2 g/L

時間       3～6 min

配方七(杭州大學化學系提供)：

硫酸銅(CuSO4.5H2O）    3 g/L

磷酸緩沖液(H3PO4.KH2PO4） 4 g/L

亞硒酸(H2SeO3）      1 g/L

添加劑           3 g/L

時間            1～3 min

配方八：

硫酸銅     4 g/L

硫酸鎳     1 g/L

亞硒酸     4 g/L

磷酸二氫鋅   2 g/L

硼酸      4 g/L

DPE-Ⅲ     1～2 ml/L

pH       2.5～3.5

時間      10～60 s

配方九：

硫酸銅     3～5 g/L

亞硒酸     3～5 g/L

磷酸二氫鋅   4～5 g/L

檸檬酸     2～3 g/L

硝酸鉀     1 g/L

添加劑     20 ml/L

配方十：

硫酸銅     4～5 g/L

二氧化硒    4～5 g/L

硫酸鎳     3～4 g/L

氧化鋅     2～3 g/L

磷酸      10～15 g/L

TX-10乳化劑   10 g/L

穩定劑     5～10 g/L

時間      3～8 min

配方十一：

硫酸銅     4～6 g/L

二氧化硒    1.5～3 g/L

硫酸鎳     0.5～2 g/L

檸檬酸鉀    2 g/L

對苯二酚    1～1.5 g/L

時間      1～5 min

配方十二：

硫酸銅     2 g/L

亞硒酸     4 g/L

鉬酸鈉     2 g/L

硫代硫酸鈉   1 g/L

硫酸鎳     4 g/L

pH       1.5～2.5

時間      5～8 min

配方十三：

二氧化硒    5 g/L

硫酸銅     4 g/L

硫酸鎳     4 g/L

硝酸鋅     10 g/L

磷酸      10 g/L

TX-10乳化劑   5 g/L

絡合劑     10 ml/L

時間      2～5 min

常溫發黑工藝簡介

鋼鐵常溫發黑工藝流程主要包括前處理、發黑和后處理3個部分，其工藝流程為：

化學除油→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→冷水洗→發黑(可2次發黑)→水洗→水洗→中和→水洗→浸油封閉。

除油

除油是關鍵，如果工件上油未除凈，就會直接影響黑化的質量，出現花斑或發黑膜結合力差，甚至不能上色。在此推薦一個除油配方。

氫氧化鈉      80～100g/L

磷酸三鈉      50～60g/L

洗衣粉       3～5g/L

溫度        80℃以上

時間        1～10min

對于油污比較嚴重的工件：可以先用有機溶劑清洗后再化學除油，還可再增加一道電化學除油工序。

化學除油后必須先用熱水洗。

酸洗

對于銹蝕不太嚴重的工件，可采用常規的鹽酸液除銹、再水洗，對于銹層和氧化皮較厚的工件，推薦采用以下配方：

鹽酸        300～350g/L

硫酸        150～200g/L

OP-10乳化劑     3～5g/L

十二烷基硫酸鈉   0.02～0．05 g/L

時間        至銹除盡為止

酸洗應注意防止工件過腐蝕，可向酸洗液中加入硫脲等緩蝕劑。

發黑

將經過前處理的工件直接浸入發黑液中，當工件完全發黑時，即可取出。必須注意：時間不能過長，否則，發黑膜疏松，結合力差。為了獲得最佳發黑效果，可將工件抖動數次，以便著色均勻。

發黑時間可根據實際情況進行適當調整。例如：隨著發黑量的增多，發黑劑有效成分不斷消耗，發黑速度逐漸變慢，需適當延長發黑時間。另外，冬季發黑時間應長一些，夏季發黑時間應短一些。

工件從發黑液中取出后，應空留幾分鐘，以繼續成膜反應，增加結合力。因成膜反應緩慢，隨發黑件存放時間延長，其外觀會更黑，耐蝕性和結合力也會越來越好。

工件取出后若發現局部著色不均勻，可漂洗后放回發黑液中繼續著色，直到滿意為止。

為得到效果最佳的常溫發黑膜，可采用2次發黑工藝，即工件先后在兩個發黑槽中發黑，兩個發黑槽液成分一致、濃度不同。一般第2槽濃度較低，約為第1槽濃度的1/4左右，其它操作條件一致。應注意：工件經第一次發黑后，應充分水洗再進行第Ⅱ次發黑。

中和

中和處理是用3%～5％碳酸鈉溶液刷洗或浸漬1 min，其目的是為了中和發黑液殘液，并填充膜層孔隙，否則殘留的酸性發黑液將降低膜層耐蝕性。

封閉處理

工件發黑后常用防銹油進行封閉處理，可采用以下3種方式：

①工件經中和水洗后，再熱水洗，甩干，徹底干燥后，浸熱防銹油(80～90℃)進行封閉處理，時間約2 min。

②工件經熱水清洗、甩干后直接浸入脫水防銹油中進行封閉處理，時間在3～5 min，取出后自然晾干。

③工件發黑后先在80～90℃的1%肥皂溶液中填充處理，取出干燥后可以直接浸普通機油或防銹油。

工藝參數的影響

發黑液濃度的影響

常溫發黑劑濃度過高時，成膜速度過快，膜層較疏松，結合力不好；濃度過低，發黑速度慢。然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也應不同。

pH值的影響

pH值是影響發黑效果的一個最重要的參數。若pH值過高，成膜速度慢，甚至不能發黑成膜，pH值過低，則反應速度過快，結合力不好，而且隨pH值的進一步降低會溶解生成的膜層。pH一般制在1.5～2.5之間，必要時可用硝酸或氨水調整。

溫度的影響

溫度低于10℃時，反應速度較慢，黑度和均勻性差，此時應延長反應時間。當溫度大于40℃時，反應速度過快，結合力差，溫度一般控制在15～35℃。

時間的影響

黑化時間需根據基體成分和溫度而定，一般在3～10 min。若時間過短，則膜成長不完全，膜層過薄，有花斑；若發黑時間過長，則表面會過多地為黑色氧化物，多余部分疏松，結合力不好。