.

سیاه کاری یا به عبارتی علمی تر، پوششهای سیاه مگنتیتی نوعی از پوششهای تبدیلی می باشند که بر اثر ایجاد یک لایه اکسیدی از آهن (مگنتیت) به کمک مواد اکسید کننده، بر سطح قطعات فولاد کربنی، تشکیل می گردند. ظاهر سیاه رنگ سطح حاصل، باعث نامگذاری آن، به فرآیند سیاه کاری یا (Blackening) گردیده است.

هدف از ایجاد این لایه بر سطح قطعات، به دلیل مقاومت بالای پوشش به خوردگی اتمسفری خصوصاً در محیط های مرطوب، می باشد و اکثراً در مقاصد انبارداری قطعات و ورقهای فولادی، کاربرد دارد. هر چند در ابتدا، مهمترین جنبه استفاده از این پوششها در صنایع نظامی  و جهت پوشش بدنه اسلحه ها، بوده است.

به دلیل ماهیت سطحی بعضاً حفره دار پوشش سیاه کاری، استفاده همزمان روغنهای محافظت کننده همراه با این پوشش، اثر حفاظتی مطلوبی در برابر خوردگی به ارمغان می آورد.

در تحقیق عملی زیر به بررسی فرآیند سیاه کاری بر روی شفت موتور کولر و برینگ کپ ( قطعه ای تشتک مانند که در دو سر در پوشهای موتور، نصب می شود) پرداخته می شود.

فرآیند عملیاتی

روشهای مختلفی به منظور ایجاد این لایه بر سطح قطعات فولادی وجود دارند ولی در ایران، روش معمول استفاده از فرآیند غوطه وری در حمام قلیایی گرم، شامل ترکیبات نیترات سدیم، نیتریت سدیم، سود و مواد افزودنی دیگر می باشد.

در این تحقیق نیز از مواد فوق که به صورت پودر در بازار داخلی موجود هستند، استفاده گردیده است. جنس قطعات مورد آزمایش، فولاد ck45 و ورقهای روغنی فولاد مبارکه (فولاد کم کربن) می باشند.

آماده سازی سطحی، توسط مواد چربی گیر و سپس عملیات اکسید زدایی صورت می گیرد.

پس از حل کردن پودر فوق در آب، دمای حمام قلیایی حاصله را به 140 درجه سانتیگراد رسانده و با رسم نمودار غلظت بر حسب دما، سعی در به دست آوردن غلظت مناسب برای پودر، می گردد.

مطابق منحنی تغییرات دما با غلظت، غلظت مناسب برای عملیات با توجه به دمای کاری140 درجه سانتیگراد و با پودر فوق، حدود 1000 گرم در لیتر می باشد.

حال به منظور پیدا کردن زمان لازم برای عملیات سیاه کاری، به انجام آزمایش، به صورت جداگانه بر روی هر قطعه، پرداخته می شود. در اینجا معیار انتخاب، رنگ پوشش حاصله می باشد. زمان مناسب برای عملیات، 7 دقیقه بوده ولی البته در شرایط عملی و کارگاهی، زمان به 20 دقیقه هم می رسد، چرا که به علت عدم شستشوی کامل قطعات پس از چربی گیری و اکسید زدایی، مواد باقیمانده ی فوق، وارد حمام سیاه کاری شده و ترکیب و غلظت آن را دچار تغییر می نمایند.

به منظور آزمایش کیفی پوشش اکسیدی ایجاد شده، از اسید استیک 20 درصد استفاده می شود. مطابق استاندارد، با چکاندن 3 قطره از اسید بر روی سطح قطعه، ظهور اولین آثار حل شدن پوشش، نباید در زمانی کمتر از 10 دقیقه، اتفاق افتد که البته با وجود کنترل تمامی شرایط در عمل، متأسفانه به دلیل عدم مرغوبیت پودرهای موجود در بازار، نشانه های حل شدن پوشش، در زمانی کمتر از حد فوق، مشاهده گردید اما با این وجود، نتایج آزمایش بر روی قطعات فولاد کم کربن بهتر از فولاد ck45 می باشد و در تولید عملی قطعات، از این فرآیند استفاده گردید.