钢铁氧化氧化膜成膜机理

用化学、电化学或热加工等方法，在黑色金属上制取一层人工氧化膜的过程，称为钢件的氧化处理，又称发蓝。氧化处理后零件表面能形成一层保护性的氧化膜，膜的厚度约为0．6～1．5μm，其抗蚀能力较低，氧化处理后需经肥皂或重铬酸钾溶液处理，或进行涂油处理以提高氧化膜的耐蚀性和润滑性能。由于钢件的氧化膜色泽美观、弹性好、膜层薄等，常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护～装饰。由于氧化处理是在碱性溶液中进行的，各种钢零件氧化后没有氢脆产生，所以像弹簧钢、钢丝及薄钢片零件也常用氧化处理。
工业上钢铁的化学氧化处理常采用高温型和常温型两种工艺。

氧化膜成膜机理
下面以高温型为例介绍氧化膜形成机理。
高温型钢铁氧化是将零件置于含有氢氧化钠和氧化剂(硝酸钠或亚硝酸钠)的溶液中，在接近沸点的温度下进行氧化处理，膜的组成主要是磁性氧化铁(Fe3O4)，膜层的颜色取决于零件的表面状态、材料的成分和氧化处理的工艺规范，一般呈黑色和蓝黑色；铸钢和含硅量较高的特殊钢，由褐色到黑褐色。
膜的形成可包括以下三个历程。
①表面金属的溶解 铁在氧化剂存在下被浓碱溶解生成亚铁酸钠(Na2Fe02)，即

②亚铁酸钠被氧化成铁酸钠

另外，有部分铁酸钠水解生成氧化铁的水化物(红色挂灰)，即

③氧化物从过饱和溶液中析出 铁酸钠与未被氧化的亚铁酸钠作用，生成难溶的化合物——磁性氧化铁，即

当析出的Fe304达到一定的过饱和度时，便在零件表面结晶析出为氧化膜(发蓝)。