钢铁在化学溶液中的常温发黑原理？

钢铁在化学溶液中的常温发黑，从成膜原理上讲，它不同于高温碱性发蓝。碱性发蓝是铁基体直接参与了氧化反应，铁是成膜的主体。氧化膜层的主要成分是Fe3O4，而钢铁的常温发黑是在基体金属表面上覆盖了一层黑色化学物质，膜的主体不是铁的氧化物FFe3O4，而是一层不同于Fe3O4,的化学转化膜。尽管不排除基体金属也参与反应，但基体金属参与的反应不一定是成膜反应。

钢铁常温发黑剂发黑膜层，从成膜机理可以看出，钢铁常温发黑是在钢铁表面形成CuSe、Cu2O等的覆盖层，这种覆盖层不同于成熟的化学镀镍、镀铜的质量。由于成膜机理不成熟，工艺参数多凭经验，生产商品发黑剂就不可能完善，存在膜层疏松多孔，结合力和耐磨性比高温差。因此为了保证常温发黑膜层质量，发黑前必须彻底去除工件的油和锈蚀，结合力才有保证。发黑后处理也不能沿用高温发黑的工艺，改用能脱掉膜层内水份又具有防锈等作用的脱水油，润湿封闭可达高温发黑膜层的耐蚀性效果。市售发黑剂耐磨性还是不尽人意。发黑后增加一道有机膜的封闭层，可满足其耐磨性要求，同时也提高膜层的耐蚀性。

钢铁的常温发黑剂通常由主成膜剂、氧化促进剂、络合剂、稳定剂、表面活性剂构成。分为铜硒体系和无硒体系。在铜一硒体系中，硒酸盐或硒化物作为氧化剂，同时也作为成膜剂。

当钢铁浸人发黑液中时，首先发生的是酸的腐蚀、金属的溶解和置换反应。金属铁被氧化成Fe2+，Cu2+与Fe置换，Cu2+被还原为金属铜，沉积在工件表面。