欧宝娱乐平台在线登录入口金属表面处理工艺

 欧宝体育app下载安装新闻     |      2022-07-19 20:52:28

  欧宝娱乐网页版入口表面淬火目的: ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下,具有足够的 塑性和韧性。即表硬里韧。 适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。

  ③表面淬火后的回火 采用低温回火,温度不高于200℃。 回火目的为降低内应力,保留淬火高硬度、耐磨性。 ④表面淬火低温回火后的组织 表层组织为M回;心部组织为S回(调质)或FS(正火)。

  变其化学成分。 化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。 根据渗入的元素不同,化学热处理可分为渗碳、氮化、多元 共渗、渗其他元素等。

  渗碳、渗氮(俗称氮化)、碳氮共渗(俗称氰 化和软氮化)等。 渗硫、渗硼、渗铝、渗钒、渗铬等。发兰、磷 化可以归为表面处理,不属于化学热处理。

  ⑴介质(渗剂)的分解: 分解的同 时释放出活性原子。 如:渗碳 CH4→2H2[C] 氮化 2NH3→3H22[N] ⑵工件表面的吸收: 活性原子向 固溶体溶解或与钢中某些元素形

  优点:操作简单; 缺点:渗速慢,劳动条件差。 ⑶ 真空渗碳法 将工件放入真空渗碳炉中,抽真空后 通入渗碳气体加热渗碳。

  渗碳缓冷后组织:表层 为P网状Fe3CⅡ; 心部 为FP; 中间为过渡区。

  ⑵一次淬火法:即渗碳缓冷后重新加热淬火。 ⑶ 二次淬火法: 即渗碳缓冷后第一次加热为心部Ac330-50℃,细化心部; 第二次加热为Ac130-50℃,细化表层。

  温回火。此时组织为: 表层:M回颗粒状碳化物A’(少量) 心部:M回F(淬透时)

  氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程。 ⑴氮化用钢 为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中 碳钢。 常用钢号为38CrMoAl。 ⑵氮化温度为500-570℃ 氮化层厚度不超过0.6-0.7mm。

  ⑷ 耐蚀性好。因为表层形成的氮化物化学稳定性高。 氮化的缺点:工艺复杂,成本高,氮化层薄。 用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。如 仪表的小轴、轻载齿轮及重要的曲轴等。

  表面形变强化指使钢件在常温下发生塑性变形,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 长其使用寿命的重要工艺措施。

  无数个小锤锤击金属表面,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。 应用:形状较复杂的零件 在磨削、电镀等工序后进行

  使之产生塑性变形,压平钢件表面的粗糙凸峰,形成有利的 残余压应力,从而提高工件的耐磨性和抗疲劳能力。 应用:圆柱面、锥面、平面等形状比较简单的零件

  表面覆层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。

  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。

  在基体材料的表面覆上一层或多层金属镀层,可以显著改 善其耐磨性、耐蚀性和耐热性,或获得其他特殊性能。 电镀:工件作为阴极 化学镀:不外加电源的条件下,利用化学还原的方法在基

  特点:形状工件复杂上也能得到均匀厚度镀层;镀层晶粒细小致密, 孔隙与裂纹少;可以在非金属材料表面沉积金属层。

  气相沉积技术是指将含有沉积元素的气相物质,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型镀膜技 术。 根据沉积过程的原理不同, 气相沉积技术可分为物理

  放电来电离氩气,氩离子在 电场作用下加速轰击阴极, 溅射下来的粒子沉积到工件 表面成膜的方法。

  物理气相沉积具有适用的基体材料和膜层材料广泛;工艺简 单、省材料、无污染;获得的膜层膜基附着力强、膜层厚度 均匀、致密、少等优点。

  ②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。 例如,气态的TiCl4与N2 和H2在受热钢的表面反 应生成TiN,并沉积在 钢的表面形成耐磨抗蚀

  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。

  1.表面处理概念 利用现代物理化学、金属学和热处理等学科的边缘性新 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。 2.表面处理技术的分类 ① 表面强化处理 ③ 表面装饰处理 ⑤ 表面修复处理 ② 表面洁化处理 ④ 表面防蚀处理

  3.常用表面处理方法 ① 热喷涂、喷丸、表面滚压 ② 表面胀光、离子镀 ③ 激光表面强化、抛光 ④ 普通电镀、特种电镀 ⑤ 钢铁发蓝、钢铁磷化 ⑥ 铝阳极氧化及着色处理

  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。

  ① 喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。 ② 喷涂材料可为金属、合金、金属氧化物和碳化物、陶 瓷和塑料等,材料形态可为线材、棒料或粉末。 ③ 喷涂的基体可为金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木 材、布、纸等固体材料。 ④ 喷涂的涂层厚度为几十微米至数毫米。

  ① 工艺灵活,适用范围广。热喷涂施工对象可大可小,小的可 到10mm内孔(线爆喷涂),大的可到桥梁、铁塔(火焰线材喷 涂或电孤喷涂),可在室内喷涂,也可在野外现场作业;可 整体喷涂,也可以局部喷涂。

  ② 基体及喷涂材料广泛。可通过喷涂不同材料,使工件表面获 得所需的各种物理化学性能。 ③ 工件应力变形小。基体可保持较低的温度,工件产生的应力 变形很小。 ④ 生产效率高。每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克,沉 积效率很高。

  3.热喷涂的应用 ① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸 机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁 塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂 大罐和管道的防腐喷涂。 ② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件,或 在零件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料, 如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机 床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田 钻杆、农用机械刀片等。 ③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊 性能,如耐高温、隔热、导电、绝缘、 防幅射等,在航空航天和原子能等部门 应用较多。

  三、喷丸 说明: ① 喷丸处理是利用高速喷射出的砂丸和铁丸,对工件表 面进行撞击,以提高零件的部分力学性能和改变表面状 态的工艺方法。

  ② 喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。 ③ 喷丸通常是直径为0.5~2mm的沙粒或铁丸。沙粒的材 料多为Al2O3或SiO2。表面处理的效果与丸粒的大小、 喷射速度和持续时间有关。

  ④ 喷丸用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐 蚀性等,还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、 焊件的残余应力等。

  ① 表面滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于施转的工件 表面上,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。 ②滚压余量通常为表面微观不平度的平均高度(0.01~ 0.02mm)。 滚压后,尺寸公差等级可达IT7~IT6,Ra值可达0.8~0.1m m, 表层硬度可提高5~10%,硬化层深度可达0.2~2mm,疲 劳 10~30%。 ③强度可提高 滚压可在卧式车床上进行,可滚压金属零件上的外圆、 内圆和平面等。

  2.表面胀光(挤光或挤压) 说明: ① 表面胀光是在常温下将直径稍大于孔径的钢球或其他形 状的胀光工具挤过工件已加工的内孔,以获得准确,光洁 和强化的表面。 ② 胀光余量一般为0.07~0.015mm。胀光后尺寸公差等级可 达IT7~IT5,Ra值可达0.8~0.025 m 。 ③ 胀光一般在压力机或拉床上进行,用于 2~  45孔壁较 厚的金属零件。

  五、离子镀 说明: ① 离子镀是将镀层材料气化并电离 成离子,通过扩散和电场作用, 沉积于制件表面,形成与基体牢 固结合的满足所需性能的镀覆层。

  ② 离子镀的种类很多。其绕射性均 很好,能镀覆制件上各个方向的 表面,可在金属或非金属表面上 镀覆金属或合金,镀层厚度一般 为2~3mm。 ③ 离子镀已广泛用于机械、电子、 航空、航天、轻工、光学和建筑 等部门,用以制备耐磨、耐蚀、 耐热、超硬、导电、磁性和光电 转换等镀层。

  六、激光表面强化 说明: ① 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面,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。 ② 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。

  ④ 激光表面强化的设备昂贵,硬化层深度较浅,一般为0.3~ 0.5mm。 ⑤ 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、花键轴、精密仪器导轨、高速钢刀 具、齿轮及内燃机缸套等。

  七、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1.6~0.008 m 。 抛光的分类:

  1.机械抛光 1) 轮式抛光 用高速旋转的柔性抛光轮和极细的磨料对工件表面进 行滚压和微量切削实现抛光。抛光轮用多层帆布、毛毡或 皮革叠制而成,用于较大零件的抛光。

  2) 滚筒抛光和振动抛光 将工件、磨料和抛光液装入滚筒或振动箱内,滚筒缓慢滚 动或振动箱振动,使工件与工件,工件与磨料相互摩擦,加上 抛光液的化学作用,除去工件表面的油污、锈层,磨去凸峰, 从而获得光滑的表面。用于细小而量大零件的抛光,后者比前 者生产率高,抛光效果更好。 2.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。 3.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。

  八、电镀 1.电镀原理 电镀是一种电化学和氧化还原过程。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,接通直流电源后在制件上就会沉积出金属镀镍层。 ① 在阴极上的反应为: Ni 2 2e→Ni(形成镀层) 2H 2e→H2↑ ② 在阳极上的反应为: Ni -2e→Ni2(阴极溶解) 4OH--4e→2H2OO2↑ 2Ni+3[O]→Ni2O3 2Cl-’-2e→Cl2↑ 电镀有槽镀(普通电镀)和 特种电镀等。

  1) 镀锌 钢铁零件上镀锌主要作用是防腐蚀,用量占全部电镀零件 的1/3至1/2,是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。镀锌具有 成本低、抗蚀性好、美观和耐贮存等优点,在轻工、机电、农 机和国防等工业中得到广泛应用。 2) 镀镉 钢铁零件上镀镉,在海洋和湿热大气环境中,其保护性能 比锌好,航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。但镉 盐有毒,且对环境污染严重,使镀镉的应用受到限制。

  3) 镀锡 锡的腐蚀产物对人类无害,且 易于钎焊,镀锡广泛用于食品罐头 包装制品、饮具、餐具及电子工 业中很多需要钎焊的零件。

  4) 镀铜 镀铜常作为其他镀层的中间层,以提高表面镀层和基体 金属的结合力。在电力工业中,也可用铁丝镀厚铜来代替纯 铜导线,以减少铜的耗用量。

  5) 镀镍 镀镍的应用面很广,可用于防护装饰性和功能性两方面。 前者主要用于自行车、钟表、家用电器、五金产品、汽车、照 相机等零件的防护装饰性镀层;后者主要用于易磨损产品的 修复电镀。

  6) 镀铬 铬在大气中能长久保持光泽,在碱液、硝酸、硫酸及许 多有机酸中不发生反应,镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨 性及较低的摩擦系数,故镀铬常用于防护装饰性镀层,防止 基体金属生锈和美化外观,也常用于提高制品的耐磨性或修 复磨损。

  刷镀不用镀槽,旋转的工件接直流电源的负极,镀笔接正 极,镀笔前端用脱脂棉包住,浇注的镀液浸贮在脱脂棉套内, 镀液中的金属正离子在电场力作用下在工件表面(阴极)获得电 子而沉积于表面上,形成电镀层。 说明: ① 镀层厚度可达0.01~0.5mm,镀层质 量好,结合强度高,速度比槽镀快。 ② 刷镀设备简单,操作灵活,可进行局 部电镀和野外作业。 ③ 对于大批量中小型零件或大面积镀覆 的工件进行装饰性或尺寸电镀时,刷 镀不如槽镀。 ④ 刷镀主要用于大型零件的局部电镀或 大中型零件的局部修复。

  2) 非金属电镀 说明: ① 非金属电镀是指对塑料、玻璃、陶瓷、纤维等非金属制品 电镀。 ② 非金属电镀的关键工艺是表面金属化,使非金属基体上生 成导电层以便进行导电。表面金属化的方法有化学镀法、 喷涂法、烧渗银法和涂刷法等。 ③ 塑料电镀是非金属电镀中应用最广泛的一种。通过电镀可 提高塑料制品的强度,防止老化,使其具有导电性、电磁 性、焊接性和装饰性的外观。 ④ 非金属电镀制品主要用于汽车、飞机某些装饰性零部件以 及印刷线路板、电子仪器屏蔽和碳纤维等。

  1.钢铁发蓝 说明: ① 发蓝是对钢铁零件进行的一种氧化处理,使其表面生成一 层极薄的Fe304氧化膜。 ② 常用碱性化学溶液氧化法:用氢氧化钠和亚硝酸纳的水溶液, 在135~145℃温度下处理60~90min,再在肥皂液中 浸泡3~ 5min,最后水洗、干燥及浸油。

  2.钢铁磷化 说明: ① 磷化是钢铁零件在磷化液中处理,在表面沉积形成一层不 溶于水结晶型磷酸盐膜。 ② 常用磷化液由磷酸二氢锌或磷酸二氢铁、磷酸二氢锰组成 的酸性稀水溶液。在90~98℃温度下处理8~20min。

  ③ 磷化后呈灰色或灰黑色,其耐蚀性比发蓝好,但外观不如发 蓝。磷化主要用于钢铁制件(如枪炮)耐蚀防护和喷漆前理, 以增加漆膜与钢铁工件的附着力及防护性。

  说明: ① 阳极氧化是将铝或铝合金制件浸沉于酸性电解液中,在外 电流作用下作为阳极,在制件表面上形成与基体牢固结合 的防蚀氧化膜层。 ② 阳极氧化前要经抛光、除油、清洗等预处理,其后要进行 冲洗、着色和封闭等处理。 ③ 阳极氧化的氧化膜可染成黑色、红色、蓝色、绿色、金黄 色和茶色等。 ④ 阳极氧化和着色处理常用于汽车、飞机的某些装饰性零件 及工艺品和日用五金制品作装饰性处理。

  1.涂料(油漆) 1) 涂料组成 ① 成膜物质:构成涂料的基础,是涂层的主要物质 ② 溶 剂:又称稀释剂,使涂料保持溶解状态,调整涂料 粘度便于操作。不同涂料有不同溶剂。 ③ 助 剂:改善涂料施工性能,有催干剂、增韧剂、固化剂 等。 ④ 颜 料:成膜物质一般为无色透明。颜料有遮盖、美观、 增加漆膜强度等作用

  2) 常用涂料(油漆) ① 清漆:不含颜料的透明漆,由树脂、溶剂及催干剂制成的 涂料。 ② 厚漆:由干性油、颜料混合而成的涂料。使用时用清油调到合 适粘度。该漆干燥慢、漆膜软,炎热潮湿天气有反粘现象

  ⑥ 水溶漆、乳胶漆:可用水作稀释剂的涂料。水溶漆是以水溶性 树脂为主要成分的漆;乳胶漆是以乳胶(合成树脂)为主要成分 的漆。 ⑦ 大漆(天然漆):特点是漆膜耐久性、耐酸性、耐油性、耐水性、 光泽性均较好。 ⑧ 底漆:直接涂于基体表面作为面漆基础的涂料,有环氧底漆、 酚醛底漆等。

  使用范围 任何形状工件, 几乎任 刷涂 人工用各种毛刷涂刷 省料费工体力劳动繁重 何涂料 省工省料,生产效率 工件在悬链上借链运动 自动浸涂 高,但漆槽熔剂挥发量 大批量流水线生产 自动沉入漆槽中涂漆 大,防火要求严 手 工 喷 涂 利用压缩空气,喷枪将 漆膜均匀,质量好,但 各种形状工件, 尤适用 ( 含高压 无 漆雾化喷到工件表面成 漆浪费大 于大面积工件 气喷涂) 膜 工件在工作台上,利用 工效高,漆液损失少, 大批单一工件底漆涂 淋涂 循环泵将漆液喷淋在工 便于流水作业 装 件上 工件在连续不断往下流 工效高,漆液损失少, 适宜成批生产, 且只需 幕帘淋涂 的漆液幕帘下通过而涂 便于流水线作业,但不 涂单面的大工件 装 能对工件垂直面涂装 利用粉末涂料在一定风 压下呈“沸腾”状态, 流化 床 涂 涂层厚度大,涂覆速度 适宜大型, 形状不同工 在略高于其熔点的预热 覆 快 件 工件表面上融合冷却后 成膜 能采用较高粘度涂料, 辊涂 利用辊涂机械进行辊涂 漆膜厚度均匀,有利于 适用于平板涂装 机械化,自动化生产 利用电晕放电使带电的 静电喷涂 雾化油漆

  1) 高压无气喷涂 说明: ① 利用低压(0.4~0.6MPa)压缩空气带动高压泵,将涂料加压 到10~20MPa的压力,经高压喷枪的特殊喷嘴喷出形成涂层。 ② 高压无气喷涂的特点是:没有一般压缩空气喷涂时的涂料 微粒回溅及漆雾飞扬现象;生产率高,比压缩空气喷涂提 高几倍至几十倍。 ③ 适宜喷涂高粘度涂料,一次可获100~300m m厚度涂层。

  2) 静电喷涂 说明: ① 用静电喷枪使油漆雾化并带上正电荷,与接地的工件间形 成高压静电场,静电引力使漆膜沉积在工件表面形成均匀 漆膜。 ② 静电喷涂比普通喷涂生产率高,成膜质量好。 ③ 静电喷涂常用于大批大量生产中汽车、自行车、家用机电 设备的自动生产线上。