氧化是发蓝发黑的主要过程。Fe3O4 薄膜是否致密、光滑和足够厚取决于氧化阶段。工艺温度为550°C。黑化溶液的温度为130至145°C。浸泡时间为 50 至 80 分钟。承接含碳量高的高碳钢，氧化速度更快，浸泡时间可以更短。含碳量低的低碳钢氧化速度慢，需要较长的浸泡时间。合金钢，特别是高合金钢，工件表面有一定的残余奥氏体，对碱性溶液有很强的抵抗力，不易生成Fe3O4，所以浸泡时间较长。将待清洗的钢铁件浸没在钢铁除油剂槽液中，静置几分钟，取出，将钢铁件表面除油剂残液水洗干净。发黑表面处理钢铁发黑工艺的成败，除油是关键。如果，钢铁表面的油污没有清晰干净，就会直接影响终发黑的质量，出现黑膜结合力差的情况。情况严重时，将会导致钢铁无法发黑的情况。

承接发黑表面处理时容易遇到哪些问题？（1）氧化膜疏松。氧化膜应很致密，与基本结合很牢固。如果生成的氧化膜疏松，容易擦掉，这是不正常的现象。出现这种情况，主要是由于新配制的氧化溶液缺少铁离子引起的。解决办法，是加入一些旧的氧化溶液，或者加入一些干净的钢屑，煮沸30min，以增加氧化溶液的铁离子浓度，这现象就会消除。（2）发黑表面处理工件表面呈红褐色锈斑。氧化膜应呈深黑色，光亮且平滑。如果工件表面出现红褐色斑点或连成一片，这主要是由于氧化溶液中氢氧化钠过浓、生成氧化铁过多所致。解决办法是调整溶液成分，补充加入一些亚硝酸钠和水，以降低NaOH浓度。（3）工件表面呈淡灰色。工件表面失去乌黑光泽，呈淡灰色，这是由于氧化溶液中氢氧化钠浓度过低引起的。解决办法，补充加入适量的氢氢化钠。

经常跟发黑处理打交道的人都知道一种影响发黑处理效果的现象，即沉淀和后沉淀现象，沉淀现象就是在发黑过程当中有沉淀产生，从而会影响发黑效果。发黑表面处理之所以会出现沉淀现象，主要是因为在钢铁发黑时，钢铁基体就会被发黑液氧化产生Fe2+，Fe2+那么会被进一步氧化为Fe3+，Fe3+与亚硒酸根离子反响生成 Fe2(SeO3)3沉淀。Fe2(SeO3)3不仅影响了发黑液的使用功能，还消耗了大量的有效成分。传统的发黑方法是碱性氧化发黑。承接碱性氧化发黑通常是采用高温和亚硝酸盐作为氧化剂，使钢铁零部件在特别浓的碱性氧化液中进行加热氧化，使零件表面形成一层蓝色至黑色的Fe3O4保护性氧化薄膜。这种高温氧化剂因工件在发黑时受热不均及温度过高，使溶液含量变化较快，经常造成发黑膜不均等现象。所以人们渴望寻求常温发黑工艺，达到节省能源、降低成本、操作简便、发黑膜均匀等目的。常温发黑剂剂调整剂有效的解决了上述问题，达到所要求的目的。

大连发黑时间可根据实际情况进行适当调整。例如：随着发黑量的增多，发黑剂有效成分不断消耗，发黑速度逐渐变慢，需适当延长发黑时间。另外，冬季发黑时间应长一些，夏季发黑时间应短一些。发黑表面处理工件从发黑液中取出后，应空留几分钟，以继续成膜反应，增加结合力。因成膜反应缓慢，随发黑件存放时间延长，其外观会更黑，耐蚀性和结合力也会越来越好。当氢氧化钠，亚硝酸钠以及磷酸三钠这三种化学物质混合在一起后，就会产生化学反应，生成四氧化三铁，遇到钢铁工件后就会附着在其表面形成无数个结晶体，随着这种结晶体越来越多，后连成一片就会在工件表面形成一层氧化薄膜层。