Bei der Oberflächenbehandlung von Metall denken viele sofort an Galvanisieren und Lackieren. Aber in der Fertigung gibt es eine kostengünstige und gängige Behandlungsmethode: -Schwärzen.
Sie haben den Namen vielleicht noch nicht gehört, aber Sie haben definitiv gesehen, wie er aussieht. Diese mattschwarzen Schrauben, Unterlegscheiben, Federn und die dunklen Schutzschichten auf mechanischen Teilen sind höchstwahrscheinlich das Ergebnis einer Schwärzung.
Was ist also mit „Bläuen“? Manche denken, es sei dasselbe, während andere sagen, es handele sich um zwei völlig unterschiedliche Prozesse. Heute klären wir das.
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Ein Prinzip, zwei Temperaturen
Schwärzen und Bläuen funktionieren im Wesentlichen nach dem gleichen Prinzip.
Beide erzeugen mithilfe eines Oxidationsmittels eine Schicht aus Eisen(II,III)-Oxid (Fe₃O₄) auf der Stahloberfläche. Dieser Film ist extrem dünn, nur etwa 0,5 bis 2,5 Mikrometer. Was bedeutet das? Es ist dünner als ein-Fünfzigstel der Dicke eines menschlichen Haares.
Die verwendeten Oxidationsmittel sind ähnlich, beispielsweise starke Oxidationsmittel wie Natriumhydroxid, Natriumnitrit und Trinatriumphosphat. Was ist also der Unterschied? Es ist die Temperatur.
Die Schwärzung erfolgt in einer wässrigen Lösung von Oxidationsmitteln bei etwa 130 Grad. Die Teile werden für eine gewisse Zeit in diese Lösung getaucht und die Oberfläche verfärbt sich dunkelschwarz.
Das Brünieren hingegen erfordert eine hohe Temperatur von etwa 550 Grad. Die Teile werden entweder in geschmolzene Oxidationsmittel getaucht oder in eine Hochtemperatur-Dampfumgebung gebracht. Nach der Behandlung erscheint die Oberfläche schwarz oder dunkelblau. Diese bläuliche-schwarze Farbe ist der Ursprung des Namens „Bläuen“.
Was ist eine Schwärzungsbehandlung? Was ist eine Bläuungsbehandlung? - Baidu Experience
Was ist besser? Es kommt auf die Anwendung an.
Da das Bläuen eine höhere Temperatur hat und „fortgeschrittener“ klingt, können wir das Bläuen einfach direkt verwenden?
Nicht ganz. Beide Prozesse haben ihren Nutzen; Entscheidend sind die Kosten und das Anwendungsszenario.
Die Schwärzungsbehandlung ist kostengünstig und äußerst effizient und eignet sich für massenproduzierte normale Industrieprodukte. Zum Beispiel übliche Befestigungselemente (Schrauben, Bolzen, Unterlegscheiben), gewöhnliche mechanische Teile, Werkzeuge usw. Es werden keine hohen Anforderungen an den Rostschutz gestellt und es wird hauptsächlich in trockenen Umgebungen verwendet. Geschwärzte Teile müssen im Allgemeinen mit Rostschutzöl beschichtet werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Ohne Öl ist die Rostschutzwirkung tatsächlich relativ schwach.
Die Bläuungsbehandlung ist aufgrund höherer Temperaturen und eines komplexeren Prozesses teurer. Es bildet jedoch einen dichteren Oxidfilm mit besserem Rostschutz. Daher wird es häufig an Orten mit höheren Anforderungen an die Oberflächenqualität eingesetzt, beispielsweise bei Präzisionsinstrumenten, optischen Geräten und in der Waffenherstellung. Denken Sie darüber nach: Schusswaffen und Kanonenrohre-Geräte, die sowohl Rostschutz als auch Maßhaltigkeit in komplexen Umgebungen erfordern-Bläuen ist eine sehr geeignete Wahl.
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Unterschiedliche Stähle erfordern unterschiedliche Zeiten.
Ein weiterer interessanter Punkt: Auch beim Schwärzen oder Bläuen ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei verschiedenen Stählen unterschiedlich.
Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt reagiert schnell und hat eine kürzere Verarbeitungszeit. Kohlenstoffarmer Stahl und legierter Stahl erfordern längere Verarbeitungszeiten. Dies hängt mit der Zusammensetzung und Mikrostruktur des Stahls zusammen. Daher müssen die Arbeiter in der tatsächlichen Produktion die Prozessparameter entsprechend den verwendeten Materialien anpassen; Ein einheitlicher Ansatz ist nicht möglich.
Kann es noch in der modernen Fertigung eingesetzt werden?
Sie fragen sich vielleicht: Gibt es mit dem Aufkommen intelligenter Fertigung und High-End-Ausrüstung noch einen Platz für diesen „alten Prozess“?
Die Antwort ist ja.
Schwärzen und Bläuen sind einerseits chemische Oxidationsprozesse. Die Ausstattung ist einfach, die Bedienung bequem und es sind keine komplexen Stromversorgungen oder Vakuumsysteme erforderlich. Für viele kleine und mittlere -Produktionsunternehmen bleibt es eine kostengünstige-Wahl.
Andererseits bietet dieser dünne und dichte Oxidfilm in bestimmten Phasen der fortgeschrittenen Fertigung einzigartige Vorteile. Beispielsweise kann bei der Oberflächenbehandlung von Präzisionsteilen eine zu dicke Folie die Maßhaltigkeit beeinträchtigen; Die Mikrometerdicke der Schwärzung und Bläuung ist genau richtig. Darüber hinaus besteht keine Gefahr der Wasserstoffversprödung (ein Problem, das manchmal beim Galvanisieren auftritt), was die Zuverlässigkeit in bestimmten High-End-Bereichen erhöht.
Natürlich ist es nicht ohne Nachteile. Seine Rostschutzwirkung ist begrenzt und seine Verschleißfestigkeit ist durchschnittlich. Diese Mängel verstärken sich in rauen Umgebungen. Daher besteht der aktuelle Trend darin, Schwärzung/Bläue als Grundschicht zu verwenden, kombiniert mit Rostschutzöl oder Versiegelungsmittel, um Kosten und Leistung in Einklang zu bringen.
