发黑膜不耐蚀,前处理油污和钝化不足要分开
发黑膜本身很薄,耐蚀靠膜是否连续以及随后的封孔。前处理油污造成花斑,钝化不足则膜色均匀却很快生锈。

发黑是在钢表面生成一层很薄的氧化膜,主要成分接近四氧化三铁。这层膜本身多孔,隔离能力有限,耐蚀要靠膜连续,再加上后续钝化封闭把孔堵住。前处理油污让膜根本长不连续;钝化不足则膜可以又黑又匀,孔却是开的。两种都不耐蚀,锈出现的形态并不相同。膜上的孔若没有被封闭,均匀的黑面一样会出锈。
油污让发黑膜发花
油、切削液和指纹阻止氧化反应,有油的地方发不出黑,或只结出疏松的花斑。零件出槽就是花的,黑一块、亮一块,水珠挂在油膜上。锈就从没有膜的亮斑开始,因为那里的钢直接暴露。花斑的位置常常对应装夹手接触过的地方,或除油液没有浸到的盲孔。花斑边界往往能对应上指触或夹具的印子。
这种失效在发黑槽里已经决定了。把花斑件再浸泡更长时间,油下面仍然长不上连续的膜。必须退掉花膜,把油除到水膜能摊开,再重新发黑。只加厚钝化液、不除去油污,封闭剂盖在花斑上,亮斑处的钢还是会锈。钝化不能补上一个没有生成的膜。封闭剂只是填孔,孔下面没有黑膜,钢仍然露着。盲孔里的花斑要先把油置换掉,加长发黑时间渗不进油膜下面。
除油过度或酸洗残留也会干扰发黑,表面挂灰、色泽发红,和油斑的拒水不同。油斑是局部不沾水;挂灰是整面都有疏松物。用沾水的方式先分清是拒水的油,还是已经湿润但有灰。拒水就回到前处理;有灰就查酸洗和水洗,不要一律加长发黑时间。
膜均匀仍生锈是封孔不够
油污去净以后,发黑膜可以又黑又匀,出槽时没有花斑。若钝化和浸油等封闭不足,多孔的膜吸进潮气,锈从整个黑面上细密冒出,而不是只从某块亮斑开始。黑膜还在,锈点分布均匀。这和油污件的花脸不同。此时去加强除油没有目标,要补的是封闭:钝化、彻底干燥和浸油。黑膜还在而锈点均匀,就可以把油污这条路径排除。封闭若只浸到外表面,贴合面仍会先锈,这仍是钝化没有到达。
封闭液浓度不够、时间太短、零件提出后没有沥干,孔就封不上。重叠堆放的贴合面,封闭液进不去,贴合面先锈,外表面仍然黑而完好。这仍是钝化没有到达,不是前处理油污,因为外表面膜是均匀的。改变挂装、让贴合面分开,锈会从贴合面消失。
水洗不净、碱液残留时,黑膜看起来也均匀,干燥后析出白霜,很快锈蚀。白霜是残留盐,不是油斑,也不是膜本身发花。零件在发黑后的水洗里没有把碱带出。加强槽后的水洗和热水烫干,白霜消失。把它当成油污去加强入槽前的除油,槽后的碱还在。
发黑膜即使封闭良好,耐蚀也远不如涂层和镀层,只能对付干燥环境中的短期防护。在潮湿或室外,均匀黑膜仍会慢慢生锈,这是膜的能力上限,不是钝化漏做。判断钝化不足,要看同样封闭良好的零件能维持多久,以及锈是不是出得特别快、特别匀。超过膜的能力时,应改用更厚的防护,而不是无限提高发黑温度。
两种原因同时存在时,零件既花脸,花脸以外的黑膜上也很快出锈。只重做除油,花斑消失,但若不封闭,黑面上仍会匀锈;只补封闭,油斑处没有膜,封闭液下面继续锈。返工要先得到连续黑膜,再完成钝化。只做后一步,盖不住没有膜的斑。
存放条件会把合格膜和不合格膜的差别放大。干燥环境里,轻微封闭不足可以暂时不锈,一进潮湿仓库就匀锈。油污件则在任何环境里都先从亮斑锈起。用一批零件在同一环境对照,花斑先锈还是整面一起锈,就能把前处理和钝化分开。
发黑膜不耐蚀,先看膜是不是花的。花斑、拒水,是前处理油污,锈从无膜处开始。膜黑而均匀仍很快匀锈,是钝化封闭不足,孔没有堵住。白霜则是水洗残留。三条路径的外观不同,处理的槽也不同,不能见到生锈就只加长发黑时间。