个人认识:钢铁材料的氧化-发黑发蓝处理

我们都知道钢铁材料在空气中容易生锈,被腐蚀,铝材料则不容易被腐蚀。在元素周期表中其实铝比铁要活泼,更容易被氧化,也是因为这个原因,纯铝很难存在于空气中。你把铝块切开,在那一刹那铝已经被氧化成3氧化2铝。铁特殊在于它可以在空气中存在,在潮湿的空气中容易被氧化,要么是FeO,要么是3氧化2铁,或者是4氧化3铁,关于4氧化3铁具体存在的形式也不好说。

总结一下上面一段中的内容:铝单质放入空气中,整个表面可以说是瞬间被氧化,就是说整个表面只要和空气接触就被氧化成3氧化2铝,表面行程一层致密的氧化膜,也就是说隔绝了空气,其实是空气中的氧气,这层氧化膜的致密意思就是隔绝了空气。这层氧化膜很薄。

对于铁单质来说,在空气中不一定被氧化,在外界环境达到一定要求才能被氧化,比如空气湿度,酸碱度,环境温度,因为不均匀,也不可能整个表面被同时氧化因为环境不同,也不可能都被氧化成3价铁离子或者是2价铁离子,这就决定了铁在自然环境下生成的氧化膜不可能致密,不可能均匀,同样这种原因就生成了铁锈这种混合物。

综上三段,其实铝比铁要活跃,正是因为活跃,在空气中瞬间都被氧化而抑制进一步腐蚀。铁不活跃,在环境满足要求时候氧化,不满足是不氧化,形成的氧化物疏松,容易脱落,进一步被腐蚀。

我们都知道对于铝和铁工业上都有表面处理技术防护其被腐蚀。例如铝,就有阳极氧化,这种方式可以使其生成的氧化膜厚度增加。这个都熟知。钢铁的表面处理可能了解的人少,那就是发黑发蓝,其实也是氧化。为了提高钢件的防锈能力,进行发黑发蓝处理,在强氧化剂下,使其生成一层致密光滑的氧化膜4氧化3铁,环境温度不同,呈现出的颜色有黑色和蓝色。温度高生成天蓝色,温度低点生成黑色。

之前遇到过有人说发黑发蓝是增加强度,其实是错误的。

以上是自己的看法,有的地方可能说的不严谨,经不起推敲,但是我认为大致方向是正确的。因为对很多学生时代学习的理论知识的记忆很模糊,难免有不严谨的地方,请各位看官理解。本篇目的在于帮助大家理解记忆深刻,了解工艺手段,帮助刚入门的设计者能知其然和知其所以然。以科普的口吻自圆其说,希望科研人员多提意见。