发黑工艺钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。
实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。
发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1．配方：硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。
（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1．配方：磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。
在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。
应注意定期分析药液磷酸的含量。
5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。
发信人: Eyesonddt (等着你归来), 信区: Chemistry标题: 钢铁常温发黑工艺发信站: 蓝色星空 (2001年08月03日22:21:54 星期五), 站内信件钢铁常温发黑工艺尚书定摘要钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛应用。
详细介绍了钢铁常温发黑的原理、配方、工艺过程及常见故障的排除。
关键词：钢铁发黑常温Blackening of Iron and Steel at Room Temperature SHANG ShudingSHANG shudingAbstract:Processes of blackening of iron and steel at room temperature havebeen extensively used for their peculiar advantages. The fundamental of blackening process as well as its formula, procedure and trouble－shooting caseswas described in detail.Keywords:iron and steel, blackening, room temperature1前言钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛的应用。
国内已有40多个厂家推出了商品常温发黑剂，关于此方面的论文也是竞相刊发。
这无疑促进了该工艺的推广应用。
但由于技术保密原因，各厂家在具体应用时，由于不了解配方，而不能加以调试，从而造成了一定的困难。
本文试图在配方方面加以介绍，使人们对该工艺有更深层次的了解，从而更好地熟悉和应用该工艺，提高经济效益。
2钢铁常温发黑的原理钢铁常温发黑的原理比较复杂，涉及许多氧化还原反应和原电池反应。
从理论上分析，可能有如下反应发生：Fe+Cu2＋→Fe2＋＋Cu3Fe+SeO32-＋6H＋→3Fe2＋＋Se2-＋3H2O4Fe2＋＋O2＋4H＋→4Fe3＋＋2H2OCu2＋＋Se2-→CuSe(黑)Fe2＋＋Se2-→FeSe(黑)2Fe3＋＋3SeO2-3→Fe2（SeO3）2(黑)3Cu+2SeO2-3＋6H＋→2CuSe+Cu2＋＋3H2O由FeSe、CuSe、Fe2（SO4）3参与成膜，形成常温发黑层。
3常温发黑液的组成①主盐无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2＋都是成膜的关键组分，最常用的为硫酸铜。
②氧化剂在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。
③加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。
④络合剂主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。
⑤稳定剂主要是维持发黑剂pH值稳定。
从而使常温发黑操作正常稳定。
常选材料有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。
⑥表面活性剂使基体表面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用的有OP乳化剂、十二烷基硫酸钠等。
4钢铁常温发黑液具体配方现根据各种杂志所刊发钢铁常温发黑论文资料，并依据我公司研究成果，公布以下具体配方，供进行此项研究者参考。
配方1：硫酸铜4～8 g/L二氧化硒4～8 g/L磷酸盐7～15 g/L硝酸盐2～4 g/L柠檬酸盐2～4 g/L稳定剂20 ml/LpH 2.0～2.5时间3～5 min配方2(武汉水运工程学院提供)：硫酸铜1～3 g/L亚硒酸2～3 g/L磷酸2～4 g/L有机酸 1.0～1.5 g/L十二烷基硫酸钠0.1～0.3 g/L复合添加剂10～15 g/LpH2～3时间2～6 min配方3(贵州航空发动机公司提供)：硫酸铜3～7 g/L硫酸镍2～3 g/L乙二胺四乙酸二钠4～5 g/L亚硒酸4～5 g/L磷酸盐 2.0～3.0 g/LpH值 2.0～3.0时间30～60 s配方4(大庆石油学院提供)：硫酸铜 2.0～2.5 g/L硝酸 1.0～2.0 ml/L二氧化硒 2.5～3.0 g/L磷酸 1.0～1.5 ml/L对苯二酚0.8～1.2 g/L发黑促进剂 1.5～2.0 g/L乙二胺四乙酸二钠0.5～0.8 g/LOP-10乳化剂适量配方5(南方轻工研究所提供)：硝酸铜4～6 g/L亚硒酸5～10 g/L磷酸5～10 ml/L氯化钠1～2 g/LpH 1.1～1.2配方6(河南中原机械厂提供)：硫酸铜2～4 g/L二氧化硒 4 g/L磷酸10～15 g/L氯化镍10～15 g/L酒石酸钾钠 2 g/L柠檬酸钾 2 g/L时间3～6 min配方7(杭州大学化学系提供)：硫酸铜(CuSO4.5H2O） 3 g/L磷酸缓冲液(H3PO4.KH2PO4） 4 g/L亚硒酸(H2SeO3） 1 g/L添加剂 3 g/L时间1～3 min 配方8：硫酸铜 4 g/L硫酸镍 1 g/L亚硒酸 4 g/L磷酸二氢锌 2 g/L硼酸 4 g/LDPE-Ⅲ1～2 ml/LpH 2.5～3.5时间10～60 s 配方9：硫酸铜3～5 g/L亚硒酸3～5 g/L磷酸二氢锌4～5 g/L柠檬酸2～3 g/L硝酸钾 1 g/L添加剂20 ml/L配方10：硫酸铜4～5 g/L二氧化硒4～5 g/L硫酸镍3～4 g/L氧化锌2～3 g/L磷酸10～15 g/L TX-10乳化剂10 g/L稳定剂5～10 g/L时间3～8 min 配方11：硫酸铜4～6 g/L二氧化硒 1.5～3 g/L硫酸镍0.5～2 g/L柠檬酸钾 2 g/L对苯二酚1～1.5 g/L时间1～5 min配方12：硫酸铜 2 g/L亚硒酸 4 g/L钼酸钠 2 g/L硫代硫酸钠 1 g/L硫酸镍 4 g/LpH 1.5～2.5时间5～8 min配方13：二氧化硒 5 g/L硫酸铜 4 g/L硫酸镍 4 g/L硝酸锌10 g/L磷酸10 g/LTX-10乳化剂 5 g/L络合剂10 ml/L时间2～5 min5工艺参数的影响5.1发黑液浓度的影响常温发黑剂浓度过高时，成膜速度过快，膜层较疏松，结合力不好；浓度过低，发黑速度慢。
然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也应不同。
5.2pH值的影响pH值是影响发黑效果的一个最重要的参数。
若pH值过高，成膜速度慢，甚至不能发黑成膜，pH值过低，则反应速度过快，结合力不好，而且随pH值的进一步降低会溶解生成的膜层。
pH一般制在1.5～2.5之间，必要时可用硝酸或氨水调整。
5.3温度的影响温度低于10℃时，反应速度较慢，黑度和均匀性差，此时应延长反应时间。
当温度大于40℃时，反应速度过快，结合力差，温度一般控制在15～35℃。
5.4时间的影响黑化时间需根据基体成分和温度而定，一般在3～10 min。
若时间过短，则膜成长不完全，膜层过薄，有花斑；若发黑时间过长，则表面会过多地为黑色氧化物，多余部分疏松，结合力不好。
6常温发黑工艺简介钢铁常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分，其工艺流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→冷水洗→发黑(可2次发黑)→水洗→水洗→中和→水洗→浸油封闭。
6.1除油除油是关键，如果工件上油未除净，就会直接影响黑化的质量，出现花斑或发黑膜结合力差，甚至不能上色。
在此推荐一个除油配方。
氢氧化钠80～100g/L磷酸三钠50～60g/L洗衣粉3～5 g/L温度80℃以上时间1～10 min对于油污比较严重的工件：可以先用有机溶剂清洗后再化学除油，还可再增加一道电化学除油工序。
化学除油后必须先用热水洗。
6.2酸洗对于锈蚀不太严重的工件，可采用常规的盐酸液除锈、再水洗，对于锈层和氧化皮较厚的工件，推荐采用以下配方：盐酸300～350 g/L硫酸150～200 g/LOP-10乳化剂3～5 g/L十二烷基硫酸钠0.02～0．05g/L时间至锈除尽为止酸洗应注意防止工件过腐蚀，可向酸洗液中加入硫脲等缓蚀剂。
6.3发黑将经过前处理的工件直接浸入发黑液中，当工件完全发黑时，即可取出。