1、中华人民共和国第三机械工业部指导性技术文件铜及铜合金氧化工艺吨，alili-J甲8-J-M-m-z-RII回m rIAii!Atvilii!At,lL -、总贝41 .本指导性技术文件制订了铜及铜合金零件电化学氧化和化学氧化的通用工艺方法。2 .铜及铜合金的标准电位较正，在干燥的大气中没有明显的锈蚀现象，在潮涩的环境和工业大气中容易锈蚀。铜及铜合金上获得的氧化膜层为半光j手或无光泽蓝黑色，氧化膜主要由黑色氧化铜所组成，膜层很薄，防护性能不高，只适r在良好条件下工作的零件或仪表内部的零件防护与装饰。经漫油或浸漆后防护性有所提高。膜层性脆不i:iit磨，也不能承受弯曲和冲击。二、工艺流程3 .恫及
2、铜含金电化学氧化和化学氧化工艺流程z( 1 )氧化前验收( 11 )弱腐蚀( 2 )有机溶剂除袖( 12 )流动冷水洗( 3 )装挂( 13 )电化学氧化或化学氧化( 4 )化学除油或电化半除ir-h( 14 )流动冷水洗( 5 )流动热水洗( 15 )流动热水洗( 6 )流动冷水洗( 16 )干燥( 7 )予腐蚀( 17 )拆卸( 8 )流动冷水洗( 18 )检验膜层质量( 9 )光亮腐蚀( 10 )流动冷水流( 19 )浸油或浸漆(按需进行三、主要工序说明氧化前验收4.氧化前零件的表面质量应符合HB5034-77的规定。有机溶剂除油5 .视零件表面情况，用有机洛剂石油醋、汽油、香焦水等除油
3、。化学除油和电化学隙油第三辄械工业部发布:. 0 -研究所提出130 1 979年7月1日实施工二-厂起草HB Iz 5882-78 共6页第2页6 .根梧零件表面情况，选用下列方法除袖戎联合除油:j可性Wl( NaOH ) 磷酸纳(Na3PO-t.12HzO)碳酸tJ.l1(NazC03.10HzO) 水踱璃总碱度相当于NaOI-1 ) 化学除油条件z温度时间也化学除油条件:温度电流得!堂时间工业级工业级丁.业级工业级5-.15克/升30-60克/升20-25克/升3.5克/升15-30克/升60-800C 20分钟以内50.800C 1 _. 5安培/分米z阴极:3-.10分钟阳极:30秒
4、钟以内?t:零件精霄离而油脂较少的可采用化学除汹 . !t表面汹脂较多时，用有机溶剂除油而再用化学附附戎电化学除油.(lll.化学!I嗓汕果用铜版1击键惊钢板fl，N板。予腐蚀7 .具有氧化皮或氧化色的零件在下列溶液中进行予腐蚀z盐酸(HCl tt-重1.19 ) 工业级50%以上体和、温度时间或盐酸(HCl比重1.19) 工业级硫酸(HZS04比重1.84) 工业级温度时间注s镀青铜零件表面有氧化皮时，可先在下列溶液中进行处理，以疏松氧化皮s苛性纳(NaOH)温度时间工业级450-550克.升100-UOC 30-60分钟光亮腐蚀室温2分钟以内20-.30克/升50-80克/升室温1 ,_
5、2分钊18 .为了使零件表面光亮，根据零件的精密度及形状，选择下歹1Ji.容液进行光亮腐蚀E( 1 )精密度东高而形状简单的零件在下列溶液中进行光亮腐蚀z硝酸(HN03tt重1.42) 硫酸(H2SO.比重1.84) 氯化制(NaCl) 温度工业级工业级工业级1份体萨、2份体积5 -10克/升室温131 共6页第31页时间HB /l &082 78 2-5秒钟注a新配制的榕被允许加0.5份体。:水。( 2 )精度较高和形状较复杂的零件在下列溶液中进行光亮腐蚀z锋所(Cr03 ) 工业级90-150克/升硫酸(H2SO1比重1.84) 工业级20-30克/升温度室温时间5 -15秒钟( 3 )黄
6、铜零件化学氧化前为保证零件表而材料成分不变，必须在下列洛液中进行腐蚀s重铭酸饵(K2Cr20, ) 硫酸(HzSO，ltt重1.84) 温度时间弱腐蚀9 .为活化金属表面，在下列溶液中进行弱腐蚀z硫酸(HZS04比重1.84 ) 温度时间工业级工业级70-80克/升40.50克/升室温10-20秒钟工业级100.150克/升室温5 15秒钟电化学氧化和化学氧化10.电化学氧化z苛性锅(NaOH)工业级100-.-200克/升温度90-1000C 电流密度35安培/分米2时间7 -13分钟阴极材料不锈钢板边B为使铜合金零件表面得到均匀的黑色氧化膜，最好在氧化前先镀1-2微米的紫铜。电化学氧化操作
7、注意事项，a.零件下槽后先在不通电情况下予热1-2分钟，再在0.5-1安培/分米Z的低电流密度下氧化1-2分钟，然盾在正常电流密度下处理.b.氧化处理时间视电解情况来决定，当用极开始析出氧气和槽电压急剧升高时，氧化过程即完成。c .零件在带电情况下出槽。氧化后必须彻底将残留溶液消洗干净。d .氧化处理后零件表面的黑色绒状物院擦快停.11.化学氧化E( 1 )碱式碳酸铜【CuC03.Cu(H) . H 20J 氨水(NH40HZS % ) 温度时间注s此溶液只适合铜化黄铜零1f:o132 化学纯40-60克/升化学纯200.250毫升/升10-25C 5-15分钟HB /Z 5082-78 共6
8、页第3页零件在氧化的前几分钟，应定期抖动并于流动水中消洗数次，以免产生压印和额也不均匀.氧化过程中应尽量避免将浴派之沉淀搅起，以防止氧化膜出现斑点.( 2 )过硫酸锦(KzSzOs ) 化学纯荷性的(NaOH ) 工业级温度时间在此洛液只适合氧化紫铜，其他铜合金氧化时需事先镀1-3微米紫锅。干蝶20-30克/升70-100克/升60-70CC 3.-.;5分钟12.用50._.60C的热风吹干或用压缩空气吹干后在80.，100C的烘箱中烘干20-30分钟.撞撞醺属质量13.氧化膜层质量检验按HB5065-77进行。14.浸油s漫防锈j由。15.浸潘s环氧清添(HOl-3 ) 二甲苯干燥温度时间
9、浸油和浸潦往是漆液的配制是将清添加入二苯甲中并搅拌均匀。四、氧化遗攘的配制16.电化学氧化梅液的配由IJ:3-5 % 95-97% 90-100OC 60分钟往槽中加入适量的水(所需体积的二分之一九加入计算量的苛性锅，搅拌至完全浴解，然后加水至规定容积，再用铜阳极在正常氧化工作条件下进行通电处理，至溶液呈浅蓝色。17.化学氧化洛液的配制，( 1 )碱式碳酸铜j窑液的配制z将计算量的碱式碳酸铜放在玻璃或陶窑的容器中，在搅拌下加入所需量的氨水来i在解，并将溶液盖好保持24小时，将溶液搅拌均匀后倒入工作槽中加水至规寇谷:识，搅匀。b吁在上述溶液中加入偏低离去佣化学纯)0.8-1克/升，此时溶液自己好
10、后即可使用，不需望保挎24小时。加入硫ti监iIfl使氧化服颇包均勾、:鸡皮/111以.( 2 )过硫酸锦溶液的配制z往槽中加入适量的水所需体积的二分一)，加入计算量的苛性纳，在搅拌下榕解然后加入计算量的过硫酸饵，搅拌溶解后加水至规定容积，搅匀。五、氧化攘的罐妒和调整18.电化学氧化溶液的维护和调整s为了保证溶液正常工作，必须按周期进行分析、调整。如果溶液长期不生产，应在生产前进行分析相调整。19.化学氧化路液的维护和调整z133 共6页第5因HB / Z 5082-78 ( 1 )化学氧化溶液一般都不进行分析调整，在此溶液内工作一直到氧化后所得到的氧化膜层不合乎技术要求时为止，l:!fJ更换
11、新氧化溶液。( 2 )由予溶液工作时会逐渐减少，所以要往槽中补充新的氧化洛液。对黄铜化学氧化l在液的调整，可按1升氨水中溶解200克碱式碳酸铜的方法lJll取备用，每加入1升备川浓浴放应同时加入L升水。( 3 )黄铜化学氧化溶液在氧化处理时或停止工作时，都要将拭化俏j刊孟子益好，以防止氮水挥发。六、溶液的分析周期20.电化学氧化溶液每1-2周分析一次，化学氧化浴液不进行分析，其他i存放每2-4周分析一次。注2分析周期是指二JIE制连续正常生产情况下的分析周期，特殊情况可适当调整。七、常见故障排除和膜愿退修21.电化学氧化常见故障的产生原因及排除方法J!.表1: 常见故障产生原因法丁J妇一如相到
12、氧化膜层泛红，长时以浓度低-j?辈子快牛间氧化不上i 溶液温度过低| 升高溶液温度至规定范围氧化膜层疏松| 苛性纳浓度过高j 调整溶液浓度零件下槽后未予热就在正常电流密|严守操作注意事项度下进行氧化或氧化时间过长22.黄铜化学氧化常见故障的产生原因及排除方法见我2: 表2产生原因i 排除方洁除油不彻底，出光榕液失效| 彻底除油，调整出光远液1 弱腐蚀时间过长，零件表面脱辞l 缩短蝇腐蚀时间氨水挥发失效1-革当语hE量是京一一一一一一一1溶液温度过高! 降低溶液温度_._-一氧化膜层表面有挂lRl一一一一一|一零再7福百gj抖动而蔬动溶液中沉渣粘附在零件表面|冷水清洗数次。保持溶液清和斑点1 c
13、-e-m. T UI.!1IP IJJ 1:t:. lBl I洁l氨水含量过高! 适当调整溶液氧化膜层发脆i 一二一-_一一一|氧化时间太长| 缩短氧化时间一一膜层不黑，长时间氧I_ i在i-fXi主星过施建主塑理ffl奏效| 调整或要换盗换一化不1:I温度过低适当升高溶液温度常见故障氧化膜层发红134 HB /Z 5082-78 共6页第6页23.紫铜化学氧化常见故障的产生原因及排除方法表3: 表3常见故障产生原因排除方法表面有黑色绒状氧化|溶液温度过高、过硫酸钥l含量过高降低溶液温度。调整溶物液。用绒布擦去氧化物氧化膜层发生、灰黑|过硫酸饵含量低或溶液使用时间过，1调整或更换洛液色i长失效| 溶液温度低升高洛液温度24.不合格的氧化膜层在下列溶被中依次退除后，重新进行氧化2( 1 )盐酸(HCl比重1.19) 或硫酸(HZS04比重1.84) 温度时间( Z )铅肝(Cr03 ) 硫酸(H2S04比重1.84) 温度时间工业级工业级100% 100克/升室温0.5-1分钟工业级30.，90克/升工业级15.30克/升室温15-60秒钟挝.退除不合格膜层时应防止苓件过腐蚀，退除之后应重新进行准备工序，再进行氧化处理。135
