一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于合金钢零件表面处理技术领域，具体为一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法。
【背景技术】
[0002]对钢件(如合金钢)表面进行发蓝处理是钢件的常规表面处理工艺。发蓝处理工艺通过用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁，以提高钢件的防锈能力。采用的强氧化剂一般由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成，发蓝处理时，用强氧化剂的熔融液处理钢件。发蓝处理的工艺流程为:工件装夹一去油一清洗一酸洗一清洗一氧化一清洗一皂化一热水煮洗一检查。
[0003]在钢件表面发蓝处理后，往往会出现以下以下缺陷:氧化膜疏松，工件表面呈红褐色锈斑，工件表面呈淡灰色等等。本发明主要关注钢件表面发蓝处理后工件表面呈红褐色锈斑的问题。
[0004]目前，针对钢件表面发蓝处理后工件表面呈红褐色锈斑这一问题，行业内通常认为的原因是氧化溶液中氢氧化钠过浓，生成的氧化铁过多，而惯用的解决办法是调整强氧化剂成份，补充亚硝酸钠，以降低氢氧化钠浓度。但申请人通过大量实验发现，对于发蓝膜层外观色泽均匀性要求高的合金钢零件，调整强氧化剂成份并不能完全克服零件表面发蓝处理后表面呈红褐色锈斑这一问题，而且会出现调整后的强氧化剂对某些零件适用，而对另外零件不适用的问题。
【发明内容】
[0005]要解决的技术问题
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。
[0007]面对发蓝膜层外观色泽均匀性要求高的合金钢零件，通过调整强氧化剂成份并不能完全克服零件表面发蓝处理后表面呈红褐色锈斑这一问题，而且会出现调整后的强氧化剂对某些零件适用，而对另外零件不适用的问题。发明人通过分析发现，产生红褐色锈斑的原因还在于合金钢中存在的合金元素及零件加工时造成的表面物理和化学性质不均一，引起微电池作用程度和作用部位的不均一，合金元素愈多、含量愈高愈难氧化成外观色泽均匀的发蓝膜层。为此，本发明的一个目的在于提供一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，在进行发蓝处理前或常规发蓝处理工艺过程中，增加一道液体喷丸的步骤，将发蓝处理前的零件表面加工状态统一。
[0008]液体喷丸工艺是一种本领域的常规工艺，对该工艺的公知认识是:该方法是一种利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，呈现理想的组织结构和残余应力分布，从而提高工件强度和抗应力腐蚀能力的表面处理方法。
[0009]技术方案
[0010]在本发明的一个方面，本发明提出一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:在合金钢零件常规表面发蓝处理前，对合金钢零件进行液体喷丸处理。
[0011]进一步的优选方案，一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:液体喷丸处理的介质为水或者油。
[0012]在本发明的一个方面，本发明提出一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:在合金钢零件常规表面发蓝处理工艺方法中的氧化步骤之前，对合金钢零件进行液体喷丸处理并清洗，且液体喷丸处理的介质为水。
[0013]根据本发明的实施例，该有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法在常规的发蓝处理前或发蓝处理工艺过程中，增加一道液体喷丸的步骤，将发蓝处理前的零件表面加工状态统一，并实现发蓝膜层外观色泽均匀性要求。在本发明中，液体喷丸步骤的作用与液体喷丸工艺在本领域的公知作用不同。
[0014]另外，根据本发明的实施例，还可以具有如下附加的技术特征:
[0015]根据本发明的实施例，一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:液体喷丸选用80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6?0.8MPa。
[0016]由于合金钢零件表面发蓝处理前，合金钢零件的尺寸精度已经满足要求，而本发明增加了液体喷丸步骤，液体喷丸中工艺参数的选择有可能会对合金钢零件已满足的尺寸精度带来影响，所以发明人经过大量实验研究，选择80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6?0.8MPa，在此工艺参数下，液体喷丸步骤后，零件尺寸最大变化量为0.01mm，满足精度要求。
[0017]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0019]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0020]此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0021]对合金钢零件进行表面发蓝处理是常规表面处理工艺，但常常出现表面发蓝处理后工件表面呈红褐色锈斑这一问题，而且采用本领域常规的调整强氧化剂成份的解决方案并不能完全克服零件表面发蓝处理后表面呈红褐色锈斑这一问题，而且会出现调整后的强氧化剂对某些零件适用，而对另外零件不适用的问题。这主要是因为合金钢中存在的合金元素及零件加工时造成的表面物理和化学性质不均一，引起微电池作用程度和作用部位的不均一，合金元素愈多、含量愈高愈难氧化成外观色泽均匀的发蓝膜层。
[0022]为此，本发明提供一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，在进行发蓝处理前或常规发蓝处理工艺过程中，增加一道液体喷丸的步骤，将发蓝处理前的零件表面加工状态统一。
[0023]实施例1:
[0024]对于合金结构钢30CrMnSiA零件，首先选用80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6?0.8MPa，介质为变压器油，对零件进行液体喷丸处理，喷丸后的零件表面呈现哑光。而后对零件进行常规表面发蓝处理，包括工件装夹一去油一清洗一酸洗一清洗一氧化—清洗一皂化一热水煮洗一检查，得到的发蓝后的零件氧化膜外观呈无光泽的蓝黑色，色泽均匀。
[0025]并且对零件喷丸前和喷丸及发蓝处理后的尺寸以及其中螺纹精度进行检测，零件尺寸最大变化量仅为0.01_，说明选用的喷丸工艺对零件尺寸和螺纹精度无影响，不会造成零件尺寸超差。而且对经过喷丸后发蓝处理的零件膜层进行耐蚀性试验，符合相关标准要求，膜层耐蚀性检验合格。
[0026]说明合金结构钢零件在发蓝处理前增加液体喷丸工序，可以统一发蓝前零件表面加工状态，经发蓝处理后得到均匀、连续的氧化膜，对零件的尺寸精度和膜层耐蚀性能无影响。将液体喷丸技术用于发蓝工艺中，可以显著提高发蓝零件的生产效率，降低零件返工次数，减轻操作人员的劳动强度，缩短生产周期。工艺效果显著，特别适合于对氧化膜层均匀性要求高的合金结构钢零件。
[0027]实施例2:
[0028]对于合金结构钢30CrMnSiA零件，按照常规表面发蓝处理工序，进行工件装夹一去油一清洗一酸洗一清洗步骤，而后对零件进行液体喷丸处理，液体喷丸步骤选用80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6?0.8MPa，介质为水，液体喷丸处理后进行清洗，而后继续进行氧化一清洗一皂化一热水煮洗一检查步骤，得到的发蓝后的零件氧化膜外观呈无光泽的蓝黑色，色泽均匀。
[0029]并且对零件喷丸前和喷丸及发蓝处理后的尺寸以及其中螺纹精度进行检测，零件尺寸最大变化量不超过0.01_，说明选用的喷丸工艺对零件尺寸和螺纹精度无影响，不会造成零件尺寸超差。而且对经过喷丸后发蓝处理的零件膜层进行耐蚀性试验，符合相关标准要求，膜层耐蚀性检验合格。
[0030]说明合金结构钢零件在发蓝处理前增加液体喷丸工序，可以统一发蓝前零件表面加工状态，经发蓝处理后得到均匀、连续的氧化膜，对零件的尺寸精度和膜层耐蚀性能无影响。将液体喷丸技术用于发蓝工艺中，可以显著提高发蓝零件的生产效率，降低零件返工次数，减轻操作人员的劳动强度，缩短生产周期。工艺效果显著，特别适合于对氧化膜层均匀性要求高的合金结构钢零件。
[0031]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:在合金钢零件常规表面发蓝处理前，对合金钢零件进行液体喷丸处理。2.根据权利要求1所述一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:液体喷丸处理的介质为水或者油。3.一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:在合金钢零件常规表面发蓝处理工艺方法中的氧化步骤之前，对合金钢零件进行液体喷丸处理并清洗，且液体喷丸处理的介质为水。4.根据权利要求1、2或3所述一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，其特征在于:液体喷丸选用80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6?0.8MPa。
【专利摘要】本发明提出一种有效提高合金钢发蓝膜层色泽均匀性的工艺方法，在常规的发蓝处理前或发蓝处理工艺过程中，增加一道液体喷丸的步骤，将发蓝处理前的零件表面加工状态统一，并实现发蓝膜层外观色泽均匀性要求。而且液体喷丸步骤选择80#玻璃微珠作为磨料，喷枪工作压力为0.6～0.8MPa，在此工艺参数下，液体喷丸步骤后，零件尺寸最大变化量为0.01mm，满足精度要求。
【IPC分类】C23C22/78
【公开号】CN105039958
【申请号】CN201510408105
【发明人】赵振飞, 楚治国, 苏红兵, 李军前
【申请人】西安航天动力测控技术研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月13日