肖柳,康衛援
(大慶油田裝備制造集團吉林分公司,吉林 松原 138000)
我公司生產的改裝車和抽油機等產品的零部件,噴漆無法噴到的一些零件,由于長時間使用,易發生氧化而影響零件的使用壽命,進而影響整機的使用壽命。發藍處理可在工件表面形成一層致密的氧化膜,防止零件的氧化,提高零件的使用壽命。傳統發藍處理工藝是將氫氧化鈉(NaOH)、亞硝酸鈉(NaNO2)、磷酸三鈉(Na3PO4)和水一起溶解成發藍液,再把鋼鐵制品放入加熱至142 ~145℃的過程,由于氫氧化鈉具有強烈的腐蝕性,亞硝酸鈉有毒,加熱時產生的蒸氣危害操作員工的身體健康,浪費能源,操作時間長,工人的勞動效率低。
常溫發藍是指將鋼鐵零件放入常溫(10 ~30℃)發藍液中只需幾分鐘即可得到符合各項檢驗標準的發藍膜層。與傳統發藍工藝相比,常溫發藍具有以下優點:常溫系列,不需復雜加熱設備、節能效果顯著;提高工作效率,生產批量靈活,隨時可滿足生產要求;抗腐蝕性能比老工藝發黑件效果增強;不產生有害氣體,保護環境;投資少見效快,工藝簡單,操作方便,比老工藝降低成本20% 左右。由于能有效的克服傳統發藍工藝存在的高能耗、低效率及污染環境三大難題,常溫發藍工藝正逐漸被國內外的熱處理生產廠家采用。
(1)研究試驗內容。常溫發藍處理應用研究試驗的主要內容是:常溫發藍處理工藝的研究、發藍膜的質量能否達到檢驗標準。
(2)主要技術路線。項目的可行性調研和論證→發藍處理液廠家的選擇→發藍處理設備的設計和制造→發藍處理工藝的編制→操作人員和技術人員的培訓→試驗→工藝的修改→投入生產應用。
(3)工作機理。一般鋼鐵容易生銹,如果將鋼鐵零件的表面進行發藍處理,就能大大增強抗蝕能力,延長使用壽命。常溫發藍就使指將鋼鐵零件放入常溫(10 ~30℃)發藍液中只需幾分鐘即可得到符合各項檢驗標準的發藍膜層。其反應方程式為:

四氧化三鐵(Fe3O4)氧化膜呈黑色或黑藍色,它結構致密,具有較強的抗腐蝕能力。
工件→除油→水洗→除銹→水洗→發藍處理→水洗→吹干→防銹處理→擦干或甩干。
(1)除油。將TJ30-1 粉狀常溫多效金屬清洗劑配成2%~10%水溶液,在常溫或加熱條件下對工件進行除油處理。根據油污輕重,選用浸泡、擦洗或刷洗的方法,并按工件實際情況,選用適宜的清洗溫度和清洗時間。
(2)水洗。工件除油后,放入清水中進行水洗,可采用浸泡、擦洗或刷洗的方法,水洗后將工件擦干。
(3)除銹。根據生產實際,除銹作業一般工作量不大,可采用簡單工具或打磨材料進行,一般方法為:用刮刀除銹或用鋼絲刷除銹等。
(4)水洗。工件除銹后,再放入清水中進行水洗,可采用浸泡、擦洗或刷洗的方法,水洗后將工件擦干。
(5)發藍處理。發藍處理采用的是KB-91 型常溫快速鋼鐵發藍劑,本發藍劑在使用時,應以水稀釋1 ~2 倍,發藍時工件要完全浸入,工件不能壓在一起,要經常翻動,處理時間一般為30 ~40min。
(6)水洗、吹干。工件經“發藍”處理后,應立即沖洗干凈,先用熱肥皂水漂洗數分鐘,再用冷水沖洗。然后,再用熱水沖洗,吹干。
(7)防銹處理。采用TY501 通用型水基防銹劑,工件在防銹處理前,應保證徹底清除工件表面的油脂、污垢和銹蝕,并用清水沖洗至中性。根據對防銹時間的要求,可采用原液或1 ~2 倍水的稀釋液,采取浸泡或涂刷的方法處理工件。處理時間:15min,處理溫度:室溫-90℃。
(8)擦干或甩干。防銹處理過的工件,應盡快擦干或甩干,對需要較長時間防銹的工件,應先用防銹紙包裹后,再用塑料薄膜密封。
(1)外觀及表面質量一般用肉眼直接觀察。
(2)致密性檢驗:用汽油將成品零件的表面油層去除干凈,放入3%的中性硫酸銅溶液中浸泡40 ~60s,待表面無水跡后用肉眼觀察。如果不出現紅色接觸點,即說明發藍合格。
(3)發藍膜清洗質量檢驗:零件在發藍清洗后,防銹處理之前,在其表面滴10%的酚酞酒精溶液1 ~2 滴,如溶液呈粉紅色,說明清洗不干凈。
常溫發藍處理的技術關鍵是通過試驗探索出適合本廠材質和零件結構特點的發藍處理工藝且發藍膜質量符合檢驗標準,具有高效、節電、不污染環境等優點,可在工件表面形成一層致密的氧化膜,防止零件的氧化,提高零件的使用壽命50%以上,從而降低我廠生產產品的返修率,降低保修成本,提高我公司的信譽度。另外,可降低用電成本,改善工人的勞動環境和勞動條件,提高勞動生產率。