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1引言
目前，軍品鋼鐵零(組)件化學(xué)氧化主要采用高溫堿性溶液氧化。但許多鋼鐵零(組)件在組合時破壞了原氧化膜，需對破壞的表面氧化膜進行修復(fù)，對于鑲有鋁套、帶有鋅鎘鍍層單件的組件，因鋁套和鋅鎘鍍層在高溫(135～145℃)堿性氧化槽中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，易造成鋁套腐蝕、鋅鎘鍍層破壞的現(xiàn)象，不能直接進行高溫氧化修復(fù)，因此局部氧化膜修復(fù)一直是生產(chǎn)上的難題。常溫氧化工藝在常溫中進行，能解決局部氧化膜修復(fù)的難題，但目前常溫氧化工藝還不成熟。
中國南方航空動力機械公司研究人員在對國內(nèi)幾種常溫氧化工藝進行了氧化膜成膜對比試驗的基礎(chǔ)上，采用了CBS-19鋼鐵常溫發(fā)黑劑進行各種工藝試驗，發(fā)現(xiàn)該發(fā)黑劑氧化膜能夠滿足鋼鐵零件氧化外觀的要求，但耐蝕性達不到要求。因此針對CBS-19鋼鐵常溫發(fā)黑劑研制了一種填充溶液，在常溫氧化后進行填充處理，從而使氧化膜的耐蝕性大大提高，滿足了鋼鐵零件氧化膜耐蝕性的要求。
2試驗方法
2.1試片材料
選擇38CrMoAlA、12Cr2Ni4A、60Si2MnA和40CrNiMoA四種常用鋼鐵材料進行氧化試驗，試片表面粗糙度應(yīng)達到Ra≤0.8μm。
2.2高溫化學(xué)氧化工藝
工藝流程包括：氧化前檢查→化學(xué)除油→水洗→弱腐蝕→水洗→高溫化學(xué)氧化→水洗→填充→水洗→干燥→檢驗。
高溫化學(xué)氧化溶液配方按企標(biāo)Q/2B346配制，溫度135～145℃，時間30～45min。
高溫化學(xué)氧化填充溶液配方按企標(biāo)Q/2B346配制，溫度70～90℃，時間5～10min。
2.3常溫氧化工藝
工藝流程包括：除油→水洗→常溫氧化→水洗→填充→水洗→干燥→檢驗。
由于常溫氧化溶液呈弱酸性，故一般不需要進行弱腐蝕處理；填充工藝是檢查常溫氧化后，其氧化膜耐蝕性為不合格的情況下，實施的新工藝。常溫氧化溶液成分及工藝規(guī)范：CBS-19(10%～15%)，pH2.0～3.0(用硫酸調(diào))，溫度20～40℃。浸漬時處理時間為0.5～2min，刷涂時間為2～3min。
常溫填充溶液成分及工藝規(guī)范：填充溶液NFS-1，溫度室溫，時間8～10min。
2.4檢驗方法
常溫氧化試驗的氧化膜性能必須符合企標(biāo)Q/2B346《鋼鐵零(組)件化學(xué)氧化工藝說明書》中氧化膜的外觀和耐蝕性的要求。
2.4.1外觀。膜層應(yīng)連續(xù)、均勻、完整；碳鋼、低合金鋼的化學(xué)氧化膜層應(yīng)為黑色；鑄鐵、硅鋼制品的化學(xué)氧化膜層為帶黃色至棕紅色的黑色。
2.4.2耐蝕性。將試樣用蘸有無水乙醇的棉球擦拭除油，再浸入3%的硫酸銅(CuSO4·5H2O化學(xué)純)溶液中，在15～20℃下保持20s，取出試樣，檢查其表面是否有接觸銅出現(xiàn)。所用試液不允許重復(fù)使用。或者在被檢查零件表面上滴1～2滴上述試液，經(jīng)20s，用脫脂棉或濾紙吸去滴液，目視檢查該處有無接觸銅出現(xiàn)。如不出現(xiàn)可見的接觸銅，氧化膜耐蝕性為合格，否則為不合格。
3結(jié)論
經(jīng)試驗驗證，增加填充處理以后，常溫氧化試片的耐蝕性完全能夠達到要求。因此新的常溫氧化工藝能解決局部氧化膜修復(fù)的難題。另外，常溫氧化采用浸漬法加填充法，其膜層的耐蝕性優(yōu)于刷涂法。目前，常溫氧化新工藝已通過了鋼鐵零(組)件的表面氧化和表面局部氧化膜修復(fù)的試生產(chǎn)驗證，效果良好。
常溫氧化與高溫氧化相比具有以下優(yōu)點：
3.1高溫氧化溫度為135～145℃，氧化時間為30～40min，而常溫氧化不需要加溫，氧化時間只需30s～2min。因此常溫氧化可節(jié)約能源，提高氧化效率，且可減少對環(huán)境的污染。
3.2常溫氧化操作方便，既可浸漬法又可局部刷涂。因此組合零件可以采用刷涂法，從而減少氧化溶液對零件間隙的影響及腐蝕；對于非組合零件可視情況采用浸漬法或刷涂法。
