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金屬件發黑的原因

因其黑色在生活生產中的廣泛使用，特別是在各種金屬中的使用，也就發展出了一種表面處理工藝，這就是發黑處理。

什么是發黑處理

各種鋼鐵產品在與空氣長時間接觸后，會在表面自然形成一層氧化物薄膜，但這層薄膜并不是很完整和致密，所以很容易就造成鋼鐵從表面開始被氧化和腐蝕。

發黑處理是利用多種化學物質，在金屬表面產生化學反應，使其表面附著一層黑色的氧化薄膜。

發黑處理的目的是為了讓金屬件不受氧化，以達到讓金屬件與空氣完全隔絕，提銹能力，發黑處理后還可以增加金屬件表面光澤讓其更美觀，并且還可以減少部分內在或者外力對工件造成的變形。

?金屬件發黑氧化膜的形成

金屬件發黑氧化膜的形成

是否能在鋼鐵工件表面氧化致密而又均勻的四氧化三鐵，關鍵是要選用合適的氧化劑，而通常會選用由，以及磷酸三鈉所組成的氧化劑。

發藍處理時會用加熱后熔化的液體氧化劑去處理工件，而在發黑時則會使用水溶液氧化劑去處理工件。

常用的發黑溶液成分，除了由三種原料組成的氧化劑外，還要加上一定比例的水，溶液的密度在1.4g/cm，沸點在130℃，在這樣的溶液下，工件就可以進行發黑處理了。要想在工件表面獲得致密而光亮的四氧化三鐵薄膜，三種氧化劑原料的比例也非常重要。

當，以及磷酸三鈉這三種化學物質混合在一起后，就會產生化學反應，生成四氧化三鐵，遇到鋼鐵工件后就會附著在其表面形成無數個結晶體，隨著這種結晶體越來越多，后連成一片就會在工件表面形成一層氧化薄膜層。

航空異形薄壁零件數控加工工藝

該零件為公司轉包生產的航空用結構件，屬于薄壁異形難加工零件 （見圖1），壁厚薄處2.5mm，材料為板料7050-T7451 AMS4341，零件包容體尺寸180mm×95mm×123mm，要求表面粗糙度值Ra=3.2μm。

圖1

1. 工藝性分析

（1）該零件除兩側面（見圖1A、B面）為平行平面外，其余均為曲面，曲面上的小孔均為法向孔，特別是C處側輪廓與相鄰曲面垂直，因此必須采用五軸聯動加工。

（2）零件壁厚較薄，曲面輪廓度要求0.5mm，圖示C輪廓右端處壁厚只有2.5mm，且該處剛性較差，加工中應避免產生振刀和讓刀。

（3）零件的大部分面均為曲面，給數控加工中定位和裝夾帶來了困難，因此在數銑加工方案中需設置工藝夾頭，提供定位基準和可靠的裝夾平面。

2. 數銑加工方案

為解決該零件裝夾定位難題，設計了兩種加工方案。

（1）在零件的A處端面設置工藝夾頭，用虎鉗夾緊夾頭部位，將零件其余部位加工完成，后使用線切割沿A處端面去除夾頭。夾頭設置如圖2所示。

該方案的優點是：可以用五軸裝夾，一次完成零件多個面的加工，避免多次裝夾產生較大的定位誤差，便于加工前的生產準備（不需要專用工裝或組合夾具）。使用機床切割去除夾頭，切面較規整、美觀；缺點是：五軸加工的工作量較大，批量生產后成本較高。圖2中D區域加工時剛性差，易振刀。