【工艺知识】工业制造中常见的“发黑”与“发蓝”处理有何区别？

发黑和发蓝是工业制造行业中常用的钢材料表面处理方式，目的都是用于提高钢制结构件的防锈防蚀能力，增加美观。发黑与发蓝两者在工艺上是完全相同的，区别只在于因温度不同而导致的最后处理结果不同罢了。很多情况下，零件的表面发黑处理也称为发蓝处理。

发黑（发蓝）处理的原理就是将钢制零件置于化学溶液中加热到适当的温度使其表面氧化形成光滑、致密的氧化物薄膜。根据化学溶液成分的不同，可以采用碱性氧化法和酸性氧化法两种方式得到氧化物薄膜。这层氧化物薄膜学名为四氧化三铁（Fe3O4），可以有效保护钢件内部不受氧化，达到防锈目的。由于Fe3O4氧化膜在550℃的条件下呈现天蓝色，而在130℃～150℃时呈现暗黑色，根据颜色的不同就有了发蓝和发黑两种工艺。

表面处理是机械加工行业不可缺少的工艺环节，表面处理方式众多，发黑（发蓝）处理就是其中最常见的一种表面处理方式。常用的发黑（发蓝）处理方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。顾名思义，碱性加温发黑需要将工件放在经加热升温处理的碱性溶液中进行，而常温发黑则不需要加热。因此，常温发黑具有时间短（只需要2～5分钟）、工艺简单、成本低、效率高等优点，而且解决了传统碱性加温发黑存在的污染大、能耗高等缺点，已成为主流常用的发黑处理方式。

发黑（发蓝）处理中选择好的强氧化剂是形成光滑、致密的Fe3O4氧化膜的关键，发蓝处理一般多用碱性氧化剂，常用的碱性氧化剂由氢氧化钠（NaOH）、亚硝酸钠（NaNO2）和磷酸三钠（Na3PO4）组成，发蓝时用它们的高温熔融液去处理工件；而发黑时则是用它们的水溶液去处理工件。

钢件在经过发黑处理后，虽然表面会形成氧化物保护膜，但单独的发黑或发蓝氧化膜本身非常薄且软，不耐摩擦，很容易被破坏。而且单独的氧化膜是具有微观孔隙结构的，如果直接使用，其表面的防锈防腐蚀能力较差，效果并不如人意。因此，钢件在经过发黑处理后可以先在肥皂水中进行皂化处理，皂化可以填满这些微观孔隙，使零件表面的氧化膜形成封闭结构，以提高膜层防锈抗腐蚀能力，然后再用热油进行浸油处理，浸油可以在零件表面产生一层油膜，排出膜层内的水分，阻止潮气进入，增加膜层的抗腐蚀性和表面光泽，最后用中性的包装纸包装。

经过皂化和浸油两道工序的处理，可以很大程度上提升Fe3O4氧化膜的综合性能，有效增强零件防锈防腐蚀能力。发蓝处理一般多用于兵器制造，而发黑处理多用在普通机械零件中使用。