一文看懂金属表面处理工艺.docx

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1、一、表面热处理表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后迸行淬火以强化零件表面的热处理方法.表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙焕或氧丙烷等火焙、感应电流、激光和电子束等.将应加热利用交变电流在工件表面感应巨大涡流.使工件衣面迅速加热的方法,感应加热分为:1.高频感应加热,频率为250300KHz,淬硬层深度052mm；2.中频团应加热,频率为2500-8000Hz,淬硬层深度2-lOmm：3.工频将应加热，频率为50Hz,淬硬层深度1015mm.利用乙块火焰直接加热工件表面的方法.成本低，但质量不易控制。加热层利用高能量密度的激

2、光对工件表面进行加热的方法.效率高，嫉量好.Jnr津大区淖大Jl)6)C)微光表面强化的过程示意度激光表面强化可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.谶充京情性气体8工件写动方向谶光表面合金化及理示意BJ激光表面强化主要用于局部强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花棍轴、精密仪器导轨、而速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等.发蓝钢材或钢件在空气-水蒸气或化学药物中加热到适当温度使其表面形成一层蓝色或黑色氧化朦的工艺.也称发黑.常用于精密仪器、光学仪器、工具、硬度块及机械行业中的标准件等.磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式谈酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一展不溶于

3、水的结晶型磷酸盐祷换膜的过程，称之为磷化.磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。二、化学表面热处理学表面热1化学热处理是将工件笆于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织，进而改变其性能的热处理工艺.化学热处理也是获得表硬里切性能的方法之一.与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分.根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、如化、多元共渗、渗其他元素等。化学热处理过程包括分转.吸收、扩散三个基本过程.煤诂海碳、渗赳（俗称勉化）、碳然共渗（俗称机化和软氮化）%渗硫、海硼、渗铝、渗铝、渗珞等.发蓝、磷化可以归为表面处理，不屈于化学

4、热处理.渗碳氮化比目提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，提高工件表面硬度、耐磨性及峻劳强度，的同时保持心部良好的韧性.提高耐蚀性。用含01-025%C的低碳钢.碳高则心部韧为含Cr、Mo.Al.Ti、V的中碳钢.材性降低.常用方气体渗碳法、固体浴硅法.真空渗碳法气体SI化法、离子期化法法混900950oC500570。C度表面厚一股为0.52mm不超过0.60.7mm度温度较低，硬度、耐磨性、抗底劳性更优- 高，耐蚀性更好，无需再热处理，可避免热点处理带来的变形和其他缺陷缺- 工艺复杂,成本高,氮化层薄点用于耐磨性、筠度要求高的零件及耐热、用广泛用于飞机汽车和拖拉机等的机械耐磨及耐蚀件.如仪表

5、的小轴、轻载t轮及途零件,如齿轮轴.凸轮轴等.更要的曲轴等.三、表面形变强化面形变强表面形变强化指使钢件在常温下发生塑性变形形成表面压应力，以提高其表面硬度并产生有利的残余压应力分布的表面强化工艺.工艺简单，成本低廉，是提高钢件抗疲劳能力，延长其使用寿命的主要工艺措施.喷丸强化是将大里高速运动的弹丸喷射到零件表面上，犹如无数个小钵沛击金属.表而，使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技术.阕eulA*a*M4XBMjKARA*x应用：圆柱面、用面、平面等形状比较简单的零件衣面胀光挤光或挤压）.表面胀光是在常温下将直径科大于孔径的钢球或其他形状的胀光工具挤过工件己加工的内孔,以获得

6、准确，光洁和强化的表面.Iii层强表面覆息强化是通过物理或化学的方法在金属表面涂覆一层或多层其他金属或非金属的表面强化工艺.目的：提高钢件的耐磨性、耐蚀性、耐热性或进行表面装饰.金属喷涂技术将金属粉末加热至熔化或半熔化状态，用高压气流使其雾化并喷射于工件表面形成涂层的工艺称为热喷涂,利用热喷涂技术可改善材料的耐磨性、耐蚀性、耐热性及绝缘性等。广泛用于包括航空航天、原子能、电子等尖端技术在内的几乎所有领域。金属镀扇在基体材料的表面段上一层或多层金/镀层，可以显含改辩其耐磨性、耐蚀性和耐热性，或获得其他特殊性徙.有电镀、化学镀、更合镀、逐镀、热浸被、真空蒸镀、殖械、离子镀、澈射等方法。电子NiMt

7、tNi鼻子和电子我01极（上槎）上站台而析出金&NiNiA子的迁移I*模（*）fNi电4电波原理图离子镀原理图金属碳化物融层气相沉枳法气相沉积技术是指将含有沉积元索的气相物质，通过物理或化学的方法沉积在材料表面形成薄膜的一种新里镀膜技术.根据沉积过程的原理不同，气相沉枳技术可分为加积(PVD)和化学Ml-枳(CVD)两大类.物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是指在人空条件下，用物理的方法，使材料汽化成原子、分子或电窗成离子，并通过气相过程，在材料表面沉积一层薄腹的技术。物理沉积技术主要包括晨皱、激射他、法城三种基本方法.物理气相沉积具有适用的基体材料和腹层材料广泛：工艺简单、省材料、无污染;获

8、得的膜层膜基附着力强、膜层厚度均匀、致密、针孔少等优点.广泛用于机械、航空航天、电子、光学和轻工业等领域制备耐磨、耐蚀、耐热、电、绝缘、光学、磁性、压电、滑涧、超导等薄膜.化学气相沉枳(CVD)化学气和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。由于化学气相沉枳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，己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。五、表面消化及装饰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1.60.008mm.包括轮式抛光、滚筒抛光和振动越光.化学抛光将金属零件浸入特制的化学溶液中，利用金属表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的现象实现零件表面的抛光.电化学抛光电化学抛光与化学抛光类似，不同点是还要通以直流电，工件接阳报，产生阳极溶解，也是利用金属表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的现象进行抛光的.除装工艺!常见涂装工艺有：刷涂、自动浸涂、手工喷涂（含高压无气喷涂）、淋涂、幕帘淋涂、流化床涂覆、轮涂、静电喷涂等。w“