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(철강상의)흑색산화피막처리(BLACK OXIDE)

2017-06-29 09:43:14 4473

7.1 목적
 ① 흑색산화피막은 피막을 입힘으로써 치수가 커지게 되면 안되는 활동 부품(Sliding Part)에 특히 적합하다.
    그러나 내식성은 양호하지 못해 장기간 보관할 부품에는 적당하지 않다. 이 피막은 흑색을 나타내므로 장식용이나 광선 반사를 감소시키는데 자주 사용된다.
    (☞ "국방 0115-0023(연)의 6.1 용도 " 항 참조)
 ② 페인트나 락카를 사용하기 위한 예비처리로써는 흑색산화피막을 사용하지 않으며, 그러한 용도에는 인산염피막(국방 0115-0017(연) : 유기피막을 위한
    철강표면의 청정처리 및 전처리 (TT-C-490) 또는 국방 0115-0027(연) (인산염피막)의 2형 3종(보조처리안함))이 더 적절하며 내식성도 좋다.
    (☞ "국방 0115-0023(연)의 6.1.1 유기피막" 항 참조) 

 

7.2 특성
 ① 밀착성이 좋고, 내식성이 양호하다.
 ② 내마모성이 양호해 습동부에 이용된다.
 ③ 피막의 두께치수변화가 극히 적어 정밀부품의 방청에 이용된다.
 ④ 피막의 두께는 통상 0.2 ~ 5.0 ㎛의 매우 얇은 피막이다.
 ⑤ 피막의 조성은 사삼산화철(Fe₃O₄, 유사형태: FeO.Fe₂O₃)이다.
 ⑥ 내열성이 좋아 400℃까지의 온도에 견진다.
 ⑦ 피막은 안정되어 있으나, 크랙이 많다. 

 

7.3 반응기구

    화학반응식

   4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
   2Fe₂O₃ + 8NaOH + O₂ → 4Na₂FeO₄ + 4H₂
   2Na₂FeO₄ + 5H₃ → Fe₃O₄ + 6NaOH + 2H₂O

 

 철강의 알칼리산화피막 화학반응에 있어서 주성분이 대부분 수산화나트륨이고 이것에 촉진제나 노화방지제가

 첨가된다. 
 화학반을을 단계별로 살펴보면, 제 1단계에서는 수산화나트륨과 산화제의 작용에 의한 산화제2철(Fe₂O₃)이

 생성된다.
 제2단계에서는 산화제2철이 수산화나트륨과 고온에서 철산나트륨이 되고, 제 3단계에서는 철산나트륨이 환원되어

 Fe₃O₄로 된다. 

 

7.4 제조설비 및 재료
 7.4.1 재료
   ① 흑색산화피막제 : 수산화나트륨(naOH)를 주성분으로 하여 각종 첨가제가 첨가된다. 상품화된것 사용가능.

       ((예) 에노볼 SS-48)
   ② 표면청정 : 각종연마제, 탈지제, 산세액 등
   ③ 후처리 : 크롬산처리제(피막의 내식성 향상용)
   ④ 보조처리 : 방청유
 7.4.2 사용설비
   ① 전처리 : 탈지조, 수세조, 산세조, 고압송풍시설, 배기시설 등
   ② 피막처리시설 : 피막처리조, 가열장치, 온도계, 배기시설 등
   ③ 후처리 : 수세조, 크롬산처리조, 방청유도포용 침지조
   ④ 열처리 : 수소취성제거용 열처리시설 (200℃정도의 온도유지시설)
   ⑤ 시험 : 염수분무시험기(내식강의 흑색산화피막처리에만 적용) 

 

7.5 기타
  피막의 두께치수문제 : 철강의 흑색산화피막은 처리되는 부품의 치수를 알아볼수 있을 만큼 변화시키지는 않는다.
  따라서 도면에 규정된 치수는 피막처리후의 치수이다.
  ("국방 0115-0023(연)의 6.3 치수변화"항 참조)