در تولید صنعتی، دو نوع عملیات سطحی وجود دارد: فرآیند عملیات فیزیکی و فرآیند عملیات شیمیایی. سیاه کردن سطح فولاد ضد زنگ یک فرآیند رایج در عملیات شیمیایی است.
اصل: با عملیات شیمیایی، یک لایه از فیلم اکسید روی سطح فلز ایجاد می‌شود و عملیات سطحی از طریق فیلم اکسید انجام می‌شود. اصل مورد استفاده در این فرآیند عملیات سطحی، ایجاد یک فیلم اکسید روی سطح فلز تحت عمل تجهیزات مربوطه است که می‌تواند فلز را از تماس مستقیم با محیط خارجی جدا کند.
روش‌های رایج برای سیاه‌کاری فولاد ضد زنگ به شرح زیر است:
دسته ۱: روش رنگ‌آمیزی اسیدی
(1) روش دی کرومات مذاب. قطعات فولادی ضد زنگ را در محلول دی کرومات سدیم مذاب غوطه‌ور کنید و به مدت 20 تا 30 دقیقه کاملاً هم بزنید تا یک لایه اکسید سیاه تشکیل شود. آن را برداشته و خنک کنید، سپس با آب بشویید.
(2) روش اکسیداسیون شیمیایی رنگ مشکی کرومات. فرآیند تغییر رنگ این لایه فیلم از روشن به تیره است. وقتی از آبی روشن به آبی پررنگ (یا مشکی خالص) تغییر می‌کند، فاصله زمانی فقط 0.5 تا 1 دقیقه است. اگر این نقطه بهینه از دست برود، به قهوه‌ای روشن برمی‌گردد و فقط می‌توان آن را جدا و دوباره رنگ کرد.
۲. روش ولکانیزاسیون می‌تواند یک فیلم سیاه زیبا به دست آورد که قبل از اکسیداسیون باید با تیزاب سلطانی ترشی انداخته شود.
۳. روش اکسیداسیون قلیایی. اکسیداسیون قلیایی محلولی است که با هیدروکسید سدیم تهیه می‌شود و زمان اکسیداسیون آن ۱۰ تا ۱۵ دقیقه است. لایه اکسید سیاه مقاومت خوبی در برابر سایش دارد و نیازی به عملیات پخت ندارد. زمان اسپری نمک معمولاً بین ۶۰۰ تا ۸۰۰ ساعت است. می‌تواند کیفیت عالی فولاد ضد زنگ را بدون زنگ‌زدگی حفظ کند.
دسته ۲: روش اکسیداسیون الکترولیتی
آماده‌سازی محلول: (20-40 گرم در لیتر دی‌کرومات، 10-40 گرم در لیتر سولفات منگنز، 10-20 گرم در لیتر اسید بوریک، 10-20 گرم در لیتر PH3-4). فیلم رنگی به مدت 5 دقیقه در محلول 10٪ HCl در دمای 25 درجه سانتیگراد خیسانده شد و هیچ تغییر رنگ یا لایه‌برداری در لایه داخلی فیلم مشاهده نشد که نشان دهنده مقاومت خوب در برابر خوردگی لایه فیلم است. پس از الکترولیز، فولاد ضد زنگ فریتی 1Cr17 به سرعت سیاه شده و سپس سخت می‌شود تا یک فیلم اکسید سیاه با رنگ یکنواخت، خاصیت ارتجاعی و درجه خاصی از سختی به دست آید. ویژگی‌های آن عبارتند از فرآیند ساده، سرعت سیاه شدن سریع، اثر رنگ‌آمیزی خوب و مقاومت خوب در برابر خوردگی. این روش برای عملیات سیاه‌کاری سطحی انواع فولادهای ضد زنگ مناسب است و بنابراین ارزش عملی قابل توجهی دارد.
دسته ۳: روش عملیات حرارتی QPQ
با انجام این فرآیند در تجهیزات تخصصی، لایه نازک ایجاد شده محکم و مقاوم در برابر سایش است. با این حال، به دلیل اینکه فولاد ضد زنگ، به ویژه فولاد ضد زنگ آستنیتی، پس از عملیات QPQ، همان توانایی جلوگیری از زنگ زدگی قبل را ندارد. دلیل آن این است که محتوای کروم روی سطح فولاد ضد زنگ آستنیتی آسیب دیده است. زیرا در فرآیند قبلی QPQ، که فرآیند نیتریداسیون است، محتوای کربن و نیتروژن نفوذ کرده و باعث آسیب به ساختار سطح می‌شود. اسپری نمک به راحتی زنگ می‌زند و تنها در عرض چند ساعت زنگ می‌زند. به دلیل این ضعف، کاربرد آن محدود است.
زمان ارسال: ۲۹ آگوست ۲۰۲۴