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Che cos'è il rivestimento in ossido nero? Tutto Ciò che Devi Sapere

Il rivestimento in ossido nero è un metodo di trattamento utilizzato per far apparire nere le superfici dei componenti in acciaio formando un film nero sulla superficie attraverso una reazione chimica. Il rivestimento in ossido nero offre vari vantaggi, tra cui fornire resistenza alla corrosione, essere economico, mantenere le dimensioni e avere forti proprietà di adesione. In questo articolo, capiremo cos'è il rivestimento in ossido nero e forniremo una spiegazione dettagliata dei principi e delle caratteristiche principali.

Che cos'è il rivestimento in ossido nero?

Il trattamento in ossido nero è un processo che forma un film di ossido di Fe3O4 nero (comunemente noto come "ruggine nera") sulla superficie di ferro e acciaio.

Nel processo di ossido nero, i componenti in acciaio sono immersi in una soluzione contenente circa il 35-45% di idrossido di sodio, insieme a un agente ossidante e un acceleratore di reazione. La temperatura viene quindi impostata a circa 130-150°C. Questo porta all'ossidazione della superficie e produce una sostanza nota come ferrato di sodio. Successivamente, questo ferrato di sodio viene ridotto, portando alla formazione del film di ossido di Fe3O4 sulla superficie dei componenti. Tipicamente, le parti sono ulteriormente trattate con olio antiruggine (per immersione o applicazione). Il risultato finale è un aspetto che assomiglia a qualcosa come se fosse tinto di nero.

Vantaggi del Trattamento in Ossido Nero

Il trattamento in ossido nero ha le seguenti caratteristiche e trova applicazioni in vari campi:

Migliorata Resistenza alla Ruggine

Il film sulla superficie dei componenti è robusto e stabile e sopprime la formazione di ruggine rossa (corrosione che danneggia significativamente le superfici di ferro) in una certa misura. Sebbene possa non fornire lo stesso livello di resistenza alla ruggine della zincatura o della nichelatura, il trattamento in ossido nero è raccomandato quando si desidera impartire un certo livello di resistenza alla ruggine mantenendo un aspetto esteticamente gradevole. Inoltre, la post-elaborazione con olio antiruggine trattiene l'olio sulla superficie del film, migliorando la lubrificazione degli utensili e dei componenti meccanici.

Ridotta Suscettibilità al Distacco

Il trattamento in ossido nero è un processo che trasforma chimicamente solo la superficie dei componenti in un'altra sostanza. La nuova superficie, quindi, non si stacca facilmente. Può essere considerato un trattamento superficiale relativamente duraturo.

Impatto Minimo sulla Precisione Dimensionale

Nel trattamento in ossido nero, la velocità di formazione del film non è molto rapida, risultando in uno spessore del film di circa 1-2μm. Inoltre, il film si forma dalla superficie del componente verso l'interno. La temperatura di trattamento è relativamente bassa, non superando i 150°C, eliminando preoccupazioni riguardo alla deformazione delle parti a causa del calore. Pertanto, le dimensioni dei componenti rimangono in gran parte invariate prima e dopo il trattamento in ossido nero. Questo vantaggio rende il trattamento in ossido nero comunemente impiegato per componenti che richiedono alta precisione.

Economico

Il trattamento in ossido nero vanta un rapporto costo-efficacia grazie al basso costo delle materie prime della soluzione di trattamento e all'assenza di elettrodi o attrezzature. Elaborare numerosi componenti contemporaneamente in un cestello riduce ulteriormente il costo di elaborazione per unità. Indipendentemente dalle variazioni di dimensioni e forma, elaborare diversi componenti contemporaneamente mantenendo bassi i costi rende il trattamento in ossido nero una scelta preferita quando si gestiscono vari componenti in modo economico.

Considerazioni Quando si Applica il Trattamento in Ossido Nero

Il trattamento in ossido nero offre numerosi vantaggi, ma ci sono alcune considerazioni da tenere a mente:

Non tutti i materiali sono adatti al trattamento in ossido nero

Il trattamento in ossido nero è più adatto per materiali a base di ferro. Tuttavia, fusioni, parti temprate, componenti tagliati a filo e materiali simili possono risultare in un colore nero con una sfumatura rossastra piuttosto che un nero completo. Inoltre, gli acciai legati che contengono alti livelli di elementi come cromo o nichel possono ottenere un aspetto grigio piuttosto che nero.

La ruggine progredisce se il film d'olio è compromesso

Il film di ossido nero di Fe3O4 stesso ha una resistenza limitata alla ruggine. Come menzionato in precedenza, la pratica tipica è trattare la superficie del film con olio antiruggine. Tuttavia, se questo film d'olio è compromesso, l'umidità esterna e l'aria possono penetrare nei pori fini all'interno del film di ossido nero di Fe3O4, portando all'avanzamento della ruggine rossa. È importante riconoscere che il trattamento in ossido nero ha i suoi limiti quando si tratta di prevenzione della ruggine.

Conclusione

Il trattamento in ossido nero è un metodo di trattamento superficiale che forma un film di ossido ferrico (Fe3O4) sulla superficie dei componenti in ferro e acciaio. Fornisce un aspetto bello, simile a quello di qualcosa "tinto di nero", preservando la precisione dimensionale delle parti. Offre vantaggi come il rapporto costo-efficacia rispetto ad altri metodi di trattamento e la capacità di fornire un certo livello di resistenza alla ruggine.

Il trattamento in ossido nero è ideale per applicazioni in cui mantenere la precisione dimensionale, ottenere un aspetto nero esteticamente gradevole e desiderare un certo livello di resistenza alla ruggine sono fondamentali. In particolare, è impiegato in varie applicazioni, inclusi prodotti in acciaio come viti e bulloni, una vasta gamma di utensili, componenti di macchinari di precisione, stampi, parti automobilistiche, articoli per interni e pezzi d'arte. Tuttavia, vale la pena notare che mentre può fornire resistenza alla ruggine, potrebbe non resistere all'uso all'aperto in ambienti estremamente umidi o vicino al mare. Pertanto, potrebbe non essere adatto per componenti utilizzati in tali condizioni.