Siyah oksit veya karartma, demirli malzemeler, paslanmaz çelik, bakır ve bakır bazlı alaşımlar, çinko, toz metaller ve gümüş lehim için bir dönüştürme kaplamasıdır.[1]Görünüm için hafif korozyon direnci eklemek ve ışık yansımasını en aza indirmek için kullanılır.[2]Maksimum korozyon direnci elde etmek için siyah oksit yağ veya balmumu ile emprenye edilmelidir.[3]Diğer kaplamalara göre avantajlarından biri de minimum düzeyde birikmesidir.
1. Demirli malzeme
Standart bir siyah oksit, yüzeyde mekanik olarak daha kararlı olan ve kırmızı oksit (pas) Fe2O3'ten daha iyi korozyon koruması sağlayan manyetittir (Fe3O4).Siyah oksit oluşturmaya yönelik modern endüstriyel yaklaşımlar, aşağıda açıklanan sıcak ve orta sıcaklık işlemlerini içerir.Oksit, anotlamada bir elektrolitik işlemle de oluşturulabilir.Blueing ile ilgili makalede geleneksel yöntemler anlatılmaktadır.Tarihsel olarak ilgi çekicidirler ve ayrıca amatörlerin az ekipmanla ve toksik kimyasallar olmadan güvenli bir şekilde siyah oksit oluşturması için yararlıdır.
Aşağıda açıklanan düşük sıcaklık oksidi, bir dönüştürme kaplaması değildir; düşük sıcaklık işlemi demiri oksitlemez, ancak bir bakır selenyum bileşiği biriktirir.
1.1 Sıcak siyah oksit
Malzemenin yüzeyini manyetite (Fe3O4) dönüştürmek için 141 °C'deki (286 °F) sıcak sodyum hidroksit, nitratlar ve nitrit banyoları kullanılır.Buhar patlamasını önlemek için uygun kontrollerle banyoya periyodik olarak su eklenmelidir.
Sıcak karartma, parçanın çeşitli tanklara daldırılmasını içerir.İş parçası genellikle tanklar arasında nakliye için otomatik parça taşıyıcılar tarafından "daldırılır".Bu tanklar sırasıyla alkali temizleyici, su, 140,5 °C'de (284,9 °F) kostik soda (kararma bileşiği) ve son olarak genellikle yağ olan dolgu macunu içerir.Kostik soda ve yüksek sıcaklık, metal yüzeyinde Fe2O3 (kırmızı oksit; pas) yerine Fe3O4'ün (siyah oksit) oluşmasına neden olur.Fiziksel olarak kırmızı oksitten daha yoğun olmasına rağmen, taze siyah oksit gözeneklidir, bu nedenle ısıtılmış kısma yağ uygulanır ve bu kısım içine "batırılarak" sızdırmaz hale gelir.Kombinasyon, iş parçasının korozyona uğramasını önler.Karartmanın birçok avantajı vardır, başlıcaları:
Karartma büyük partiler halinde yapılabilir (küçük parçalar için idealdir).
Önemli bir boyutsal etki yoktur (karartma işlemi yaklaşık 1 µm kalınlığında bir katman oluşturur).
Boya ve galvanik kaplama gibi benzer korozyon koruma sistemlerinden çok daha ucuzdur.
Sıcak siyah oksit için en eski ve en yaygın kullanılan spesifikasyon, farklı alt tabakalar için dört işlem sınıfını kapsayan MIL-DTL-13924'tür.Alternatif spesifikasyonlar arasında AMS 2485, ASTM D769 ve ISO 11408 bulunur.
Bu, tiyatro uygulamaları ve uçuş efektleri için tel halatları karartmak için kullanılan işlemdir.
1.2 Orta sıcaklıkta siyah oksit
Sıcak siyah oksit gibi, orta sıcaklıktaki siyah oksit de metalin yüzeyini manyetite (Fe3O4) dönüştürür.Bununla birlikte, orta sıcaklıktaki siyah oksit, 90–120 °C (194–248 °F) sıcaklıkta kararır, bu da sıcak siyah oksitten önemli ölçüde daha azdır.Bu avantajlıdır çünkü çözeltinin kaynama noktasının altındadır, yani yakıcı dumanlar oluşmaz.
Orta sıcaklıktaki siyah oksit, sıcak siyah okside en çok benzediği için, AMS 2485'in yanı sıra MIL-DTL-13924 askeri şartnamesini de karşılayabilir.
1.3 Soğuk siyah oksit
Oda sıcaklığında siyah oksit olarak da bilinen soğuk siyah oksit, 20–30 °C (68–86 °F) sıcaklıkta uygulanır.Bu bir oksit dönüştürme kaplaması değil, daha ziyade birikmiş bakır selenyum bileşiğidir.Soğuk siyah oksit, daha yüksek üretkenlik sunar ve kurum içi karartma için uygundur.Bu kaplama, oksit dönüşümünün yaptığına benzer bir renk üretir, ancak kolayca silinme eğilimindedir ve daha az aşınma direnci sunar.Yağ, mum veya cila uygulaması, korozyon direncini sıcak ve orta sıcaklık ile aynı seviyeye getirir.Soğuk siyah oksit işlemi için bir uygulama, çelik üzerinde takımlama ve mimari kaplama (çelik için patina) olabilir.Soğuk mavileşme olarak da bilinir.
2. Bakır
Bakır oksit.svg'nin speküler yansıma
Bazen Ebonol C ticari adıyla bilinen bakır için siyah oksit, bakır yüzeyini bakır okside dönüştürür.İşlemin işe yaraması için yüzeyin en az %65 bakır içermesi gerekir;%90'dan daha az bakır içeren bakır yüzeyler için önce aktive edici bir işlemle ön işleme tabi tutulmalıdır.Bitmiş kaplama kimyasal olarak kararlı ve çok yapışkandır.400 °F'ye (204 °C) kadar kararlıdır;bu sıcaklığın üzerinde, temel bakırın oksidasyonu nedeniyle kaplama bozulur.Korozyon direncini artırmak için yüzey yağlanabilir, cilalanabilir veya cilalanabilir.Boyama veya emayeleme için ön işlem olarak da kullanılır.Yüzey cilası genellikle satendir, ancak şeffaf, çok parlak bir emaye ile kaplanarak parlak hale getirilebilir.
Mikroskobik bir ölçekte, yüzey kaplamasında ışığı hapseden ve emiciliği artıran dendritler oluşur.Bu özelliği nedeniyle kaplama, ışık yansımasını en aza indirmek için havacılık, mikroskopi ve diğer optik uygulamalarda kullanılır.
Baskılı devre kartlarında (PCB'ler), siyah oksit kullanımı fiberglas laminat katmanlar için daha iyi yapışma sağlar.PCB, her üç bileşende de tükenen hidroksit, hipoklorit ve kuprat içeren bir banyoya daldırılır.Bu, siyah bakır oksidin kısmen bakırdan ve kısmen de PCB bakır devresinden geldiğini gösterir.Mikroskobik incelemede bakır(I) oksit tabakası yoktur.
Geçerli bir ABD askeri özelliği MIL-F-495E'dir.
3. Paslanmaz çelik
Paslanmaz çelik için sıcak siyah oksit, kostik, oksitleyici ve kükürt tuzlarının bir karışımıdır.300 ve 400 serilerini ve çökeltme sertleştirilmiş 17-4 PH paslanmaz çelik alaşımlarını karartır.Çözelti, dökme demir ve hafif düşük karbonlu çelik üzerinde kullanılabilir.Ortaya çıkan kaplama, askeri şartname MIL-DTL–13924D Sınıf 4 ile uyumludur ve aşınma direnci sunar.Göz yorgunluğunu azaltmak için ışığın yoğun olduğu ortamlarda cerrahi aletlerde siyah oksit kaplama kullanılır.
Paslanmaz çelik için oda sıcaklığında kararma, paslanmaz çelik yüzey üzerinde bakır-selenit çökelmesinin oto-katalitik reaksiyonuyla gerçekleşir.Sıcak karartma işlemiyle daha az aşınma direnci ve aynı korozyon korumasını sunar.Oda sıcaklığında karartma için bir uygulama, mimari kaplamalardır (paslanmaz çelik için patina).
4. Çinko
Çinko için siyah oksit, Ebonol Z ticari adıyla da bilinir. Diğer bir ürün, krom ve çinko döküm kullanmadan çinko kaplı ve galvanizli yüzeyleri karartan Ultra-Blak 460'tır.
Gönderim zamanı: Kasım-23-2021