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Qu'est-ce que le revêtement d'oxyde noir ? Tout ce qu'il faut savoir

Le revêtement d'oxyde noir est une méthode de traitement utilisée pour donner un aspect noir à la surface des composants en acier en formant un film noir sur la surface par une réaction chimique. Le revêtement d'oxyde noir présente divers avantages, notamment la résistance à la corrosion, la rentabilité, le maintien des dimensions et de fortes propriétés d'adhérence. Dans cet article, nous allons comprendre ce qu'est le revêtement d'oxyde noir et fournir une explication détaillée de ses principes et de ses principales caractéristiques.

Qu'est-ce que le revêtement d'oxyde noir ?

Le traitement à l'oxyde noir est un processus qui forme un film d'oxyde noir Fe3O4 (communément appelé "rouille noire") à la surface du fer et de l'acier.

Dans le processus d'oxydation noire, les pièces d'acier sont immergées dans une solution contenant environ 35 à 45 % d'hydroxyde de sodium, ainsi qu'un agent oxydant et un accélérateur de réaction. La température est ensuite réglée à environ 130-150°C. Cela entraîne l'oxydation de la surface et produit une substance connue sous le nom de ferrate de sodium. Ensuite, ce ferrate de sodium est réduit, ce qui entraîne la formation du film d'oxyde Fe3O4 à la surface des composants. En général, les pièces sont traitées avec une huile antirouille (par immersion ou application). Le résultat final est un aspect qui ressemble à quelque chose qui aurait été teint en noir.

Avantages du traitement à l'oxyde noir

Le traitement à l'oxyde noir présente les caractéristiques suivantes et trouve des applications dans divers domaines :

Meilleure résistance à la rouille

Le film à la surface des composants est robuste et stable et empêche dans une certaine mesure la formation de rouille rouge (corrosion qui endommage considérablement les surfaces en fer). Bien qu'il n'offre pas le même niveau de résistance à la rouille que le zingage ou le nickelage, le traitement à l'oxyde noir est recommandé lorsque l'on souhaite conférer un certain niveau de résistance à la rouille tout en conservant un aspect esthétique agréable. En outre, le post-traitement avec de l'huile antirouille retient l'huile à la surface du film, ce qui améliore le pouvoir lubrifiant des outils et des composants mécaniques.

Réduction de la sensibilité à l'écaillage

Le traitement à l'oxyde noir est un processus qui transforme chimiquement la surface des composants en une autre substance. La nouvelle surface ne s'écaille donc pas facilement. Il peut être considéré comme un traitement de surface relativement durable.

Impact minimal sur la précision dimensionnelle

Dans le traitement de l'oxyde noir, la vitesse de formation du film n'est pas très rapide, ce qui se traduit par une épaisseur de film d'environ 1-2μm. En outre, le film se forme de la surface du composant vers l'intérieur. La température de traitement est relativement basse, ne dépassant pas 150°C, ce qui élimine les problèmes de déformation des pièces sous l'effet de la chaleur. Par conséquent, les dimensions des composants restent largement inchangées avant et après le traitement à l'oxyde noir. Cet avantage fait que le traitement à l'oxyde noir est couramment utilisé pour les composants qui requièrent une grande précision.

Rentabilité

Le traitement de l'oxyde noir est rentable en raison du faible coût des matières premières de la solution de traitement et de l'absence d'électrodes ou de fixations. Le traitement simultané de nombreux composants dans un panier réduit encore le coût de traitement par unité. Indépendamment des variations de taille et de forme, le traitement simultané de différents composants tout en maintenant les coûts à un niveau bas fait du traitement à l'oxyde noir un choix privilégié pour le traitement économique de différents composants.

Éléments à prendre en compte lors de l'application du traitement à l'oxyde noir

Le traitement à l'oxyde noir présente de nombreux avantages, mais il convient de garder à l'esprit certaines considérations :

Tous les matériaux ne conviennent pas au traitement à l'oxyde noir

Le traitement à l'oxyde noir est le plus approprié pour les matériaux à base de fer. Cependant, les pièces moulées, les pièces trempées, les composants coupés au fil et les matériaux similaires peuvent donner une couleur noire avec une teinte rougeâtre plutôt qu'un noir complet. En outre, les aciers alliés qui contiennent des niveaux élevés d'éléments tels que le chrome ou le nickel peuvent avoir une apparence grise plutôt que noire.

La rouille progresse si le film d'huile est compromis

Le film d'oxyde noir Fe3O4 a une résistance limitée à la rouille. Comme indiqué précédemment, la pratique habituelle consiste à traiter la surface du film avec une huile antirouille. Cependant, si ce film d'huile est compromis, l'humidité extérieure et l'air peuvent pénétrer dans les pores fins du film d'oxyde noir Fe3O4 , ce qui entraîne l'apparition de rouille rouge. Il est important de reconnaître que le traitement à l'oxyde noir a ses limites en matière de prévention de la rouille.

Conclusion

Le traitement à l'oxyde noir est une méthode de traitement de surface qui forme un film d'oxyde ferrique (Fe3O4) à la surface des composants en fer et en acier. Il donne un bel aspect, semblable à celui d'un objet "teint en noir", tout en préservant la précision dimensionnelle des pièces. Il offre des avantages tels que la rentabilité par rapport à d'autres méthodes de traitement et la capacité de fournir un certain niveau de résistance à la rouille.

Le traitement à l'oxyde noir est idéal pour les applications où le maintien de la précision dimensionnelle, l'obtention d'un aspect noir esthétique et la recherche d'un certain niveau de résistance à la rouille sont primordiaux. Plus précisément, il est utilisé dans diverses applications, notamment dans des produits en acier tels que les vis et les boulons, une large gamme d'outils, des composants de machines de précision, des moules, des pièces automobiles, des articles d'intérieur et des œuvres d'art. Toutefois, il convient de noter que, bien qu'il puisse résister à la rouille, il ne supportera peut-être pas une utilisation en extérieur dans des environnements extrêmement humides ou à proximité de la mer. Il peut donc ne pas convenir aux composants utilisés dans de telles conditions.