利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的技术来改变零件表面的状况和性质,使之与心部材料作优化组合,以达到预定性能要求的工艺方法,称为表面处理工艺。
表面处理的作用:
提高表面耐蚀性和耐磨性,减缓、消除和修复材料表面的变化及损伤;
使普通材料获得具有特殊功能的表面;
节约能源、降低成本、改善环境。
金属表面处理工艺分类
表面淬火的主要方法有火焰淬火和感应加热,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰等。
2、激光表面强化
激光表面强化是用聚焦的激光束射向工件表面,在极短时间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度,又在极短时间内冷却,使工件表面淬硬强化。
激光表面强化可以分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。
作用:
提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐蚀性等;
用于表面消光、去氧化皮;
消除铸、锻、焊件的残余应力等。
4、滚压
滚压是在常温下用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面,并沿母线方向移动,使工件表面塑性变形、硬化,以获得准确、光洁和强化的表面或者特定花纹的表面处理工艺。
应用:圆柱面、锥面、平面等形状比较简单的零件。
5、拉丝
拉丝是指在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的表面处理方法称为金属拉丝工艺。
拉丝可以根据装饰需要,制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等几种。
6、抛光
抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法,一般只能得到光滑表面,不能提高甚至不能保持原有的加工精度,随预加工状况不同,抛光后的Ra值可达1.6~0.008μm。
一般分为机械抛光和化学抛光。
化学表面热处理最主要的两种方式就是渗碳和渗氮。
三、表面转化膜技术
1、发黑与磷化
阳极氧化前要经过抛光、除油、清洗等预处理,其后要进行冲洗、着色和封闭等处理。
应用:常用于汽车、飞机的某些特殊部件的防护处理以及工艺品和日用五金制品的装饰性处理。
四、表面覆膜技术
1、热喷涂
热喷涂是将金属或非金属材料加热熔化,靠压缩气体连续吹喷到制件表面上,形成与基体牢固结合的涂层,从制件表层获得所需要的物理化学性能。
真空溅射镀原理
按照工艺不同,真空镀可以分为真空蒸镀、真空溅射镀、真空离子镀。
3、电镀
电镀是一种电化学和氧化还原的过程。以镀镍为例:将金属制件浸在金属盐(NiSO4)的溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后再制件上就会沉积出金属镀镍层。
电镀方法分为普通电镀和特种电镀。
化学气相沉积（CVD）
化学气相沉积是指在一定温度下，混合气体与基体表面相互作用而在基体表面形成金属或化合物薄膜的方法。
由于化学气相沉积膜层具有良好的耐磨性、耐蚀性、耐热性及电学、光学等特殊性能，已被广泛用于机械制造、航空航天、交通运输、煤化工等工业领域。
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