发黑处理就是将金属工件放在浓的碱和亚硝酸钠溶液中加热、氧化，使金属工件表面生成一层厚约0.5~1.0um、均匀致密，且与集体金属结合牢固的四氧化三铁薄膜，这层膜能起到储油作用而提高工件表面的防锈能力。发黑本质是工件表面金属的氧化过程，氧化处理后一半的色泽都是蓝黑色。随着氧化膜厚度的增加，膜层的颜色由浅逐渐变深，其顺序为：无色→黄色→橙色→红色→紫红色→紫色→蓝色→黑色。
热处理的工艺在整体热处理之后对工件的氧化影响不是十分明显，但是化学热处理对之后的发黑处理就会产生很多影响。
工件的渗碳处理后，表面的含碳量增加，渗层中的碳化物含量比较多，在进行发黑的氧化处理时，由于工件表面的微区形成微电池的数量增多，氧化速度加快，氧化膜的厚度加厚，容易形成三氧化二铁，使工件表面产生褐色，不容易形成中碳钢的蓝黑色氧化膜。形成氧化层的色泽与钢铁成分无关，而是由氧化层的厚度决定。
工件软氮化之后，由于表面是含氮化物或含氮铁素体基体组织，这些组织的点击电位较低，不容易产生氧化，也可以理解为氧化速度减慢，所以发黑时，工件表面会有漏涂部位。解决的办法有两种：①热处理之后的工件发黑之前，在矿物酸中清洗腐蚀时间加长些；②在发黑工序中，增加发黑时间，一般要增加一倍的发黑时间。
碳氮共渗的工件发黑也会遇到和软氮化的工件类似的困难，其解决的办法，除了按照软氮化的解决办法外，还要在碳氮共渗淬火时，减少氨气的供应量，降低渗氮浓度；其次要控制渗层组织中的残余奥氏体含量。
氮化工件的表面耐蚀性很好，发黑十分困难，一般不做发黑处理。
钢的化学成分对发蓝的色泽的影响：①碳素工具钢与一般合金钢处理后为黑色至蓝黑色;②Cr-Si钢处理后为红棕色至棕黑色，例如，60Si2Mn发黑时表面是红棕色；③高速钢处理后为棕褐色至黑褐色；④铸铁处理后为紫褐色至黑褐色。
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