Estudi, obtenció i caracterització de recobriments decoratius de color negre

Abstract

[CATALÀ] Com a acabat decoratiu en negre i protecció contra la corrosió de l’acer, des de fa segles, el pavonat en calent ha sigut el mètode més utilitzat a la industria, sobretot a la industria armamentista. El pavonat en calent, bàsicament és un bany químic amb el qual es genera una capa d’òxid de ferro (magnetita) sobre l’acer base, que dona aquest color típic de les armes. Els productes i reactius per al bany, actualment venen definits per els fabricants, i els paràmetres del procés, que són la concentració, la temperatura i el temps del bany, també venen recomanats per obtenir uns resultats acceptables. Aquest projecte té com a objectiu caracteritzar el procés de pavonat en calent, de manera òptima, per obtenir els millors resultats en quant a propietats decoratives, tribològiques i mecàniques aportades per la capa de magnetita. La part experimental s’ha dut a terme mitjançant la recreació del procés industrial a escala de laboratori, amb productes i reactius actuals a la industria, i per la via de múltiples intents amb variacions dels paràmetres del procés. La part analítica es composa de diferents estudis metal·logràfics a les mostres pavonades amb els diferents paràmetres, assajos de Pin on Disk i microdureses. L’anàlisi i discussió dels resultats obtinguts porten a unes conclusions que donen els paràmetres òptims per obtenir peces pavonades de bona qualitat, amb un procés estable.

[ANGLÈS] As a decorative black finish and protection against corrosion of steel, for centuries, hot blackening has been the most used method in industry, especially in the weapons industry. Hot blackening is basically a chemical bath by which a layer of iron oxide (magnetite) is generated on the base steel, which gives this typical and bright black of the weapons. Bath products and reagents are currently defined by manufacturers, and the parameters of the process, which are the concentration, temperature and timing of the bath, are also recommended by the suppliers for obtaining acceptable results. This project aims to characterize the hot blackening process, in an optimum way, to obtain the best results in terms of decorative, tribological and mechanical properties contributed by the magnetite layer. The experimental part has been carried out by recreating the industrial process on the laboratory environment, with current products and reagents in the industry, and through multiple attempts with variations of the process parameters. The analytical part consists of different metallographic studies about this attempts samples of blackened material with different parameters, tests of Pin on Disk and microhardness. The analysis and discussion of the results obtained, leads to some conclusions that give the optimum parameters to obtain good quality on the blackened pieces, with a stable process.