Холодное чернение стали и чугуна

Бестоковая обработка с сохранением размеров

Минилинии холодного чернения могут устанавливаться в любом металлообрабатывающем цехе.

• Обработка рекомендуется производителям и ремонтникам редукторов, подшипников, деталей машин, станков, инструмента, прецизионных и др. изделий
• Простым окунанием изделий в химически малоагрессивные растворы на поверхностиметалла формируют чёрные химические конверсионные покрытия, которые по декоративности (глубоко насыщенный черный цвет) и коррозионной стойкости не уступают покрытиям, получаемым при горячем щелочном оксидировании
• Легко реализуемая бестоковая технология – линии холодного чернения могут устанавливаться практически в любом месте, напр., в металлообрабатывающем цехе, и потому часто рекомендуются тем, у кого нет гальваники
• Процесс пригоден для обработки практически любых сталей: углеродистых, легированных, конструкционных, инструментальных, холодно- и горячекатаных, после ковки или штамповки, а также чугунов; белый соляной налет, как при горячем оксидировании не образуется; выщелачивания чугунов не происходит
• Один и тот же раствор пригоден для чернения сталей и чугунов, разных марок и видов
• Покрытия обладают отличными противозадирными свойствами – детали в сборе легко прирабатываются, свойства режущего инструмента улучшаются, срок его службы увеличивается
• Посадочные размеры и твердость сохраняются
• Тёмный легко удаляемый мажущийся налёт, характерный для подобных процессов других марок, отсутствует.

Что чернят

 На практике чернению подвергаются следующие изделия: шпиндельные патроны, планшайбы, шестерни, высокопрочные звездочки в цепных передачах, втулки, резцедержатели, цанги, режущий инструмент для станков – торцевые и концевые фрезы, инструмент с твер­досплавными пластинами, сверла, пилы, ручной инструмент, плашки, метчики, развертки, детали контрольно-измерительных и оптических приборов, пружины, втулки, болты, гайки, шайбы, винты, шурупы, мебельные детали,  пряжки и  пр.  Производители  подшипников, в том числе и для автопрома, обрабатывают корпуса, наружные кольца, обоймы, крышки. Во время приработки, наличие покрытия обеспечивает трущимся поверхностям отличные противозадирные свойства. Процесс незаменим при обработке длинномерных деталей,   напр.,  валов электромоторов или шариковых ходовых винтов, которые из-за опасности коробления нельзя подвергать горячему оксидированию.

Что нужно, чтобы начать

а) чернитель «Инста-Блэк 333 5Х»;

б) активатор «Е-Преп 258»;

в) антикорр «Е-Тек 510» (или 512) для пропитки;

г) обезжириватель  «Е-Клин 148  Е».

2. Подобрать ёмкости для чернения; в зависимости от размера изделий и предполагаемой программы – это могут быть ведра, бочки или ванны. Объем ванн должен быть минимально возможным, поскольку производительность процесса очень высока: за смену в 100 л можно почернить 15−30 м².

 Стадии процесса – от 5 до 9

 В зависимости от марки стали, состояния поверхности и от того, применяют ли струйно-абразивную очистку поверхности или нет, число операций при холодном чернении и, соответственно, количество ванн в линии может колебаться от 5 до 9.

Максимальное количество операций – девять.

1. Химическое обезжиривание – такие загрязнения, как смазочно-охлаж­дающие жидкости, эмульсии, смазки и ингибиторы коррозии должны быть удалены. Загрязнения могут замедлять последующие про­цессы или препятствовать им, отрицательно влиять на адгезию и внешний вид чёрной пленки. Для эффективного (гарантированного) обезжиривания рекомендуется применять фирменные щелочные препараты «Е-Клин 148  Е» или «Е-Клин 196»
2. Промывка в ванне с нижней подачей, верхним сливом. Плохо отмытая пленка щелочного раствора обезжи­ривания быстро загрязнит ванну на следующей операции активации или чернения, что приведет к ухудшению адгезии чёрной пленки и появлению пятен на поверхности
3. Травление в растворе HCl (200-300 г/л) с целью снятия оксидной пленки. Вводить в раствор ингибитор «ДРУГ ПЛЮС 2Х»
4. Промывка в ванне с нижней подачей, верхним сливом
5. Активация погружением на 0,5–3 мин в 20 %-ный водный раствор препарата «Е-Преп 258» при 18–30° С
6. Промывка в ванне с нижней подачей, верхним сливом.
7. Чернение – погружением на 3–4 мин при комнатной температуре в кис­лый раствор (рН 1,8), содержащий ~ 20 мл/л препарата «ИнстаБлэк 333 5Х».
8. Промывка в ванне с нижней подачей, верхним сливом.
9. Уплотнение погружением деталей на 2 мин в один из пленкообразующих ингибированных гидрофобизирующих составов, именуемых антикоррами «Е-Тек». Антикорр быстро вытесняет влагу с поверхности детали и впитывается порами покрытия, обеспечивая долговременную защиту от коррозии.

В тех случаях, когда необходимость в травлении отсутствует, стадии 3 и 4 исключают, и обработка осуществляется в семь стадий: 1-2-5-6-7-8-9. Линия из 7 ванн по 75 л представлена на фото на следующей странице.

При чернении простой малоуглеродистой стали − часто требуется еще меньше операций – всего пять: 1-2-7-8-9.

И в случае применения струйно-абразивной очистки (САО),  при условии, что приняты меры, исключающие загрязнение поверхности изделий маслом, тоже обходятся пятью операциями. Непосредственно после САО следует холодная промывка, а затем немедленное погружение в ванну чернения. Стадии обезжиривания и активации при этом пропускают (после САО поверхность металла в дополнительной активации не нуждается). Последовательность операций при этом будет такова: САО-6-7-8-9.

Формирующееся на обработанной струйно-абразивным методом поверхности чёрное покрытие будет матовым.
 

Как работать, чтобы не заменять раствор чернения по 10 лет

 При погружении обрабатываемых изделий в раствор чернения на их поверхности взамен части ионов железа, переходящих в раствор, осаждаются ионы черного соединения. Имеет место автокаталитическая реакция. Следствием накопления ионов железа в растворе является появление белых хлопьевидных частиц, смеси аморфного оксида железа с другими продуктами реакции. Эту коллоидную фазу следует удалять с помощью непрерывной циклической прокачки раствора через фильтр с диаметром задерживающих пор от 5 до 50 мкм, со скоростью 2–3 объема ванны в час. Скорость может быть и меньше – важно только добиться, чтобы раствор постоянно оставался прозрачным (должно быть видно дно ванны). Очистка раствора от рыхлого осадка увеличит срок службы раствора до 10 и более лет, улучшит качество обработки и уменьшит ее стоимость.

Важность промывок

Промывки – важнейшие операции техпроцесса, от которых напрямую зависит качество покрытия. Рекомендуется тщательно промывать изделия в холодной проточной воде в ваннах со сливным карманом; подача воды осуществляется снизу; расход воды: ~ 4 л/мин. Время промывки 1–2 мин.

По вопросам приобретения Техпроцесс «Инста-Блэк 333» и получения подробной консультации по свойствам продукции, условиям поставки и заключению договора просим Вас обратиться к менеджерам.