In der industriellen Produktion gibt es zwei Arten der Oberflächenbehandlung: physikalische und chemische Behandlungsverfahren. Das Schwärzen von Edelstahloberflächen ist ein häufig verwendetes Verfahren bei der chemischen Behandlung.
Prinzip: Durch chemische Behandlung wird auf der Metalloberfläche eine Oxidschicht erzeugt, und die Oberflächenbehandlung erfolgt durch die Oxidschicht. Das Prinzip dieses Oberflächenbehandlungsprozesses besteht darin, mithilfe entsprechender Geräte eine Oxidschicht auf der Metalloberfläche zu erzeugen, die das Metall vor direktem Kontakt mit der äußeren Umgebung schützt.
Die gängigen Methoden zum Schwärzen von Edelstahl sind folgende:
Kategorie 1: Säurefärbeverfahren
(1) Methode mit geschmolzenem Dichromat. Tauchen Sie Edelstahlteile in eine geschmolzene Natriumdichromatlösung und rühren Sie sie 20–30 Minuten lang gründlich um, bis sich ein schwarzer Oxidfilm bildet. Nehmen Sie die Teile heraus, kühlen Sie sie ab und spülen Sie sie anschließend mit Wasser ab.
(2) Chemische Oxidation von Chromatschwarz. Der Farbwechsel dieser Filmschicht erfolgt von hell nach dunkel. Der Farbwechsel von Hellblau nach Tiefblau (oder reinem Schwarz) erfolgt in nur 0,5–1 Minute. Wird dieser optimale Zeitpunkt verfehlt, kehrt die Schicht zu Hellbraun zurück und kann nur entfernt und neu eingefärbt werden.
2. Durch die Vulkanisationsmethode kann ein schöner schwarzer Film erhalten werden, der vor der Oxidation mit Königswasser gebeizt werden muss
3. Alkalische Oxidationsmethode. Bei der alkalischen Oxidation wird eine Lösung mit Natriumhydroxid hergestellt, die Oxidationszeit beträgt 10–15 Minuten. Der schwarze Oxidfilm weist eine gute Verschleißfestigkeit auf und erfordert keine Aushärtungsbehandlung. Die Salzsprühdauer beträgt in der Regel 600–800 Stunden. Die hervorragende Qualität von Edelstahl bleibt erhalten, ohne dass Rost entsteht.
Kategorie 2: Elektrolytische Oxidationsmethode
Lösungsvorbereitung: (20–40 g/l Dichromat, 10–40 g/l Mangansulfat, 10–20 g/l Borsäure, 10–20 g/l PH3–4). Der Farbfilm wurde 5 Minuten lang bei 25 °C in einer 10%igen HCl-Lösung eingeweicht. Es traten keine Farbveränderungen oder Ablösungen der inneren Filmschicht auf, was auf eine gute Korrosionsbeständigkeit der Filmschicht hindeutet. Nach der Elektrolyse wird ferritischer Edelstahl 1Cr17 schnell geschwärzt und anschließend gehärtet, um einen schwarzen Oxidfilm mit gleichmäßiger Farbe, Elastizität und einem gewissen Härtegrad zu erhalten. Die Merkmale sind ein einfacher Prozess, eine schnelle Schwärzungsgeschwindigkeit, ein guter Farbeffekt und eine gute Korrosionsbeständigkeit. Es eignet sich für die Oberflächenschwärzung verschiedener rostfreier Stähle und hat daher einen erheblichen praktischen Wert.
Kategorie 3: QPQ-Wärmebehandlungsmethode
Durch die Behandlung mit Spezialgeräten wird eine feste Filmschicht mit guter Verschleißfestigkeit erzeugt. Edelstahl, insbesondere austenitischer Edelstahl, weist jedoch nach der QPQ-Behandlung nicht mehr die gleiche Rostschutzwirkung auf wie zuvor. Der Grund hierfür liegt in der Beschädigung des Chromgehalts an der Oberfläche des austenitischen Edelstahls. Beim vorherigen QPQ-Prozess, dem Nitrieren, dringen Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte ein und beschädigen die Oberflächenstruktur. Leicht rostend, rostet auch salznebelarmes Edelstahl innerhalb weniger Stunden. Aufgrund dieser Schwäche ist die praktische Anwendbarkeit eingeschränkt.
Veröffentlichungszeit: 29. August 2024