零件發黑本質是零件表面的金屬發生氧化反應的過程。發黑處理就是將放置在亞硝酸鹽和濃的堿中的金屬零件加熱、氧化，使金屬零件表面生成一層厚約0.5-1.0μm、致密均勻，并與基體金屬結合牢固的四氧化三鐵薄膜，四氧化三鐵薄膜能起到儲油的作用，從而可提高零件表面的防銹性能。發黑氧化處理后的色澤一般是藍黑色。氧化膜厚度的遞增，薄層的顏色由淺至深，由無色一黃色一橙色一紅色一紫紅色一紫色一藍色一黑色的順序變化。在整體熱處理之后的熱處理工藝對零件氧化的影響不是很明顯，但是化學熱處理對之后的發黑處理將會產生諸多影響。滲碳處理后的零件，含碳量在表面增加，碳化物存在于滲層中的比較多，在進行發黑氧化處理時，因零件表面的微區形成微電池的數量增多，加快氧化速度，氧化膜的厚度加厚，易形成三氧化二鐵，使零件表面產生褐色，中碳鋼的藍色氧化膜不易形成。形成氧化層的色澤是由氧化層的厚度決定的，與鋼鐵的成分無關。軟氮化后的零件，表面是含氮化合物或含氮鐵素體基體組織，因這些組織具有較低的電位電位，氧化現象不易產生，換句話就是氧化速度減慢，因此零件發黑時，零件表面會出現漏涂部位。可采取以下兩種方式解決：①熱處理之后的零件發黑之前，在礦物酸中清洗腐蝕時間加長些；②在發黑工序中，增加發黑時間，一般要增加一倍的發黑時間。碳氮共滲的零件發黑也會遇到和軟氮化的零件類似的困難，其解決的辦法，除了按照軟氮化的解決辦法外，還要在碳氮共滲淬火時，減少氨氣的供應量，降低滲氮濃度；其次要控制滲層組織中的殘余奧氏體含量。氮化零件的表面耐蝕性很好，發黑十分困難，一般不做發黑處理。鋼的化學成分對發藍的色澤的影響：①碳素工具鋼與一般合金鋼處理后為黑色至藍黑色；②Cr—Si鋼處理后為紅棕色至棕黑色，例如，60 S12 Mn發黑時表面是紅棕色；③高速鋼處理后為棕褐色至黑褐色；④鑄鐵處理后為紫褐色至黑褐色。本文參考《熱處理工藝問答》一書。