钢铁着色时最常用的是着黑色，传统的发蓝（或发黑）都属于着黑色工艺，还有着褐色和着蓝色。

1.钢铁着黑色

（1）钢铁的发蓝 钢铁在大气中放置一段时间后，表层会生成一层疏松的氧化膜，我们称为铁锈。但是如果用一定的方法在钢铁表面生成一层致密、连续、均匀的氧化膜，就可以保护钢铁不生锈。这种膜层的主要组成物是Fe₃O₄，颜色是蓝黑色或黑色，所以这种成膜工艺叫作发蓝或发黑。

传统钢铁的发蓝法称为高温化学氧化，也称为碱性化学氧化。这种工艺一般是在氢氧化钠溶液里添加氧化剂，在140℃左右处理15～90min，生成以Fe₃O₄为主要组成物的氧化膜。钢铁高温发蓝的溶液组成及工艺参数见表6-27。

6-27 钢铁高温发蓝的溶液组成及工艺参数

高温发蓝工艺温度高，强酸、强碱挥发性大，对环境污染大，而且膜层质量不好控制，着色膜要经过填充处理才有较好的耐蚀性。20世纪80年代中期，钢的发蓝又发展出酸性氧化法，也称为常温化学氧化。这种着色工艺得到的膜层主要组成物是硒化铜，功能和Fe₃O₄相似。这种工艺节能、高效、成本低、操作简单、环境污染小，膜层耐蚀性好，但槽液寿命短，不稳定，膜层附着力差。钢铁常温发蓝溶液组成和工艺参数见表6-28。

表6-28 钢铁常温发蓝溶液组成和工艺参数

（2）碳素钢着黑色

1）常用着色配方。碳素钢着色常用配方见表6-29。夏天采用表中配方1～3，冬天采用表中配方4～6。操作时，先在表面涂覆一层薄薄的着色液，温度在20～26℃，自然干燥15～22h，表面就会生成氧化铁，用刷子刷平后涂第二层，再经5～8h的自然放置，褐色更深，再将工件在着色液中煮沸30～60min，取出，再用刷子刷平，即得到耐蚀、耐磨的膜层。这种方法的优点是易于区别着色与非着色区，缺点在于处理时间长，操作麻烦，不利于生产。

6-29 碳素钢着色常用配方 （单位：g）

2）其他配方。配方1：三氯化铁5g，硝酸2.5g，盐酸3g，锑2g，水170g。

配制方法：先在锑中注入盐酸，放置4h后加入硝酸，60min后加水，最后加三氯化铁。在碳素钢表面涂覆后，在20℃左右放置3～6h，得到黑色的四氧化三铁膜。

此外，把碳素钢在60℃的处理液中浸渍15min，再洗涮干净，得到的着色膜与前法防锈能力相当，最后都要涂油。

配方2：氯酸钾50g，硫酸铵10g，水500mL。

配方3：过硫酸铵10g，稀盐酸25g，水500mL；温度90℃，时间4～6h。

把铁槽中的处理液加热到90℃左右，再把工件浸入20～30min，然后擦去工件表面红褐色氧化铁。再在质量分数为1%的氯化钠中煮沸20～30min，残留的氧化铁就完全除去，取出水洗，用刷子刷净。(www.daowen.com)

此溶液的温度不同，着色结果不同。如温度高于90℃，则膜层表面粗糙，得到带红褐色的膜，要得到耐蚀、耐热性好的膜，处理时间要短。

配方4：氯化钠100g/L，硫酸钠50g/L，硫酸亚铁80g/L，三氯化铁50g/L，硝酸钾20g/L，温度90℃。

先将此溶液涂覆在工件表面，等全部干燥后，再将工件在溶液中煮沸5～10min，水洗，重复多次，最后用钢丝刷刷平即可。本法适合部分氧化膜的修补。

配方5：硫代硫酸钠200g/L，三氯化铁170g/L，氯化钠220g/L，温度80～90℃。

工件要预热，用刷子涂覆，干燥。重复多次，最后生成氧化铁的红锈，经过抛光即可，色泽较前几种方法稍差。

配方6：氯化钠100g/L，硫酸钠40g/L，亚硫酸铁70g/L，温度90℃。

碳钢表面涂覆后，干燥。在溶液中煮沸，开始生成的是红色铁锈，不牢固，需要除去。再生成的膜红锈越来越少，再除去，直至获得牢固的着色膜。这样反复几次，即可完成。

配方7：氢氧化钠9质量份，磷酸氢二钠10质量份，亚硝酸钠1质量份，氰化钠0.1质量份，温度160℃，时间30～40min。

此溶液可着色成有光泽的黑色。若要获得无光泽黑色时，需要添加氯化钾。

2.钢铁着褐色

采用下列工艺方法可获得结实的褐色膜层：首先净化工件表面，再把工件浸入硫酸铜（20g/L）、氯化汞（5g/L）、三氯化铁（30g/L）、硝酸（150g/L）和工业乙醇（700mL/L）组成的溶液中；工件取出后，在80℃放置30min，再移至潮湿处，在60℃生成红锈，干燥后用钢丝刷刷平；以上操作重复三次，最后浸油或浸蜡即可。

3.钢铁着蓝色

配方1：三氯化铁57g，硝酸汞57g，盐酸57g，乙醇230g，水230g，温度为室温，时间20min。浸渍后放置12h，反复5次。

配方2：硫代硫酸钠60g/L，醋酸铅15g/L，温度为沸腾。

配方3：无水亚砷酸450g，盐酸3.8L，水2L，温度为室温。

配方4：氯化汞4质量份，氯酸钾3质量份，乙醇8质量份，水85质量份，温度为室温。

配方5：氢氧化钠37.5g/L，无水亚砷酸37.5g/L，氰化钠7.5g/L，电流密度为0.2A/dm²，时间2～4min。