鋼鐵常溫發黑的過程比較復雜，成膜著色機理也未完全清楚。根據許多文獻資料報道認為，Se-Cu系常溫成膜發黑過程中有氧化一還原反應、擴散沉淀反應以及電化學反應等。它的主要反應首先是產生銅的置換反應，然后銅再與硒鹽發生氧化一還原反應，并生成一層黑色的硒化銅薄膜，覆蓋于鋼鐵的表面。

Fe+Cu²⁺ → Fe²⁺+Cu

                         Cu^Z++Sd^2-→ CuSe

 Fe²⁺+Se^2-→ FeSe

    從上述反應可看出，著色的膜不是鋼鐵基體本身轉化而成，而是主要由CuSe沉積在工件表面構成，因此常溫發黑的膜其附著力及耐磨性都低于高溫氧化生成的黑膜。要改善常溫發黑膜的性能，只能靠控制反應速度、添加有利于增加表面結合力的活性劑等各項措施。

    (三)常溫發黑的溶液配方及工藝

    鋼鐵常溫發黑溶液的配方及工藝條件見表3-4。

表3-4鋼鐵常溫發黑溶液的配方及工藝條件