材料表面技术
材料表面处理技术

操作过程: 工件用汽油或酒精去油后晾干,在渗箱底部撒
5毫米厚的渗剂,垂直放置工件,以减少弯曲变形, 然后填满渗剂(非工作面可用旧渗剂填充,以减少 渗剂用量),用水玻璃调粘土封箱。出炉或随炉冷 至室温开箱,渗硼后开箱直接淬火即可。渗剂可重 复使用,一般用旧渗剂和硝酸酒精溶液腐蚀后,检
查硼化层厚度及硬度。
电镀和化学镀
化学镀
气相沉积技术
离子注入
堆焊
熔覆技术
件带出和熔盐本身的消耗使熔盐变浅,需不断补充新盐。 (1)仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的
零件为渗铬→空冷→沸水清除粘附残盐。 (2)对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件:渗铬→淬火
(水或油)→在加有缓蚀剂的沸腾的5%硫酸水溶液(以下简称含 酸沸水)中煮去未脱落的残盐→回火。 (3)淬火温度高于渗铬温度的高合金钢:渗铬后随炉升温→ 淬火→含酸沸水煮去残盐→回火。 (4)对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件,渗铬后要重
含铝共渗及复合渗
钢铁和镍基、钴基等合金渗铝后,能提高抗高温 氧化能力,提高在硫化氢、含硫和氧化钒的高温 燃气介质中的抗腐蚀能力。为了改善铜合金和钛 合金的表面性能,有时也采用渗铝工艺 。
渗铝的方法很多。冶金工业中主要采用粉末法、 热浸、静电喷涂或电泳沉积后再进行热扩散的方 法。
含铬共渗及复合渗
碳素钢和合金钢(包括耐热钢和高温合金)在 渗铬后,可提高耐蚀、耐磨和抗高温氧化性 能。
感应加热 感应加热多数用于工业金属零件表面淬火, 是使工件表面产生一定的感应电流,迅速 加热零件表面,然后迅速淬火的一种金属 热处理方法。
材料科学中的材料表面涂层技术

材料科学中的材料表面涂层技术材料表面涂层技术是一种能够对材料表面进行改性的技术,它可以通过在材料表面形成覆盖层或者添加物质的方式,改变材料的表面性质和功能。
这种技术在材料科学中应用广泛,可以改善材料的抗腐蚀性、磨损性、耐热性、耐磨性等性能,同时也可以赋予材料新的功能,如抗菌、自润滑等。
常见的材料表面涂层技术包括电镀、化学镀、喷涂、物理气相沉积等。
下面分别介绍一些常用的材料表面涂层技术。
电镀技术电镀是一种利用电化学反应在金属表面形成一层金属涂层的技术,常见的电镀方法包括电解镀、电沉积和电动力沉积。
电镀可以改善材料的耐蚀性、耐磨性和导电性,同时还可以美化材料表面。
化学镀技术化学镀是一种利用化学反应在金属表面形成一层金属涂层的技术,与电镀不同的是,化学镀不需要外加电源,而是通过在溶液中控制反应条件实现对金属表面的涂层。
化学镀技术可以改善材料的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性,同时还可以对材料进行局部涂层,满足特定的需求。
喷涂技术喷涂是一种通过将涂料喷洒在材料表面形成薄膜的技术,可以对材料进行表面涂层和维修。
喷涂的优点是涂层均匀、节省涂料、适用于复杂形状的材料,同时还可以控制涂层厚度和颗粒大小,以满足不同的需求。
物理气相沉积技术物理气相沉积是一种利用金属蒸气在材料表面沉积制成涂层的技术,主要包括磁控溅射、电弧放电和激光蒸发等。
物理气相沉积技术可以制备高品质、均匀、致密的涂层,可以改善材料的耐磨性、抗腐蚀性、导热性、防辐射等性能,同时还可以制备多层膜、纳米涂层等。
总之,材料表面涂层技术是一种能够对材料进行精细化处理的技术,它可以改善材料的性能和功能,满足不同领域和需求的应用。
未来,随着相关技术的不断推进,涂层技术将逐渐向高效、环保、多功能化等方向发展,为材料科学和产业发展带来更多机遇和挑战。
材料表面工程的技术手段与应用

材料表面工程的技术手段与应用随着社会的发展,科技的进步,现代工业对材料性能的要求越来越高,其中对材料表面性能的要求尤为突出。
如何对材料表面进行改性以达到更优异的性能成为了工业界的重要问题。
材料表面工程是现代表面技术的重要分支之一,其主要是利用先进的材料表面处理技术手段,对材料表面的原有性能进行改性以达到一定的需要,广泛应用于航空、电子、机械、汽车、建筑等领域。
一、材料表面工程的技术手段1.化学镀膜化学镀膜是表面工程的一种简单、方便、低成本的处理方式,主要是将金属离子还原成金属沉积在材料表面上,从而提高材料表面的硬度、耐腐蚀性和装饰性等。
常见的化学镀膜有镀铬、镀铜、镀镍等。
2.物理镀膜物理镀膜是利用真空技术将一层金属沉积在材料表面上的一种表面处理方式,主要包括真空镀膜和溅射镀膜两种。
真空镀膜是将金属加热至蒸气状态,将气体抽空后,由真空镀膜设备内的电子围绕金属,离子产生激发,然后金属沉积在材料表面上的一种表面处理方式。
溅射镀膜是将材料置于被放电的惰性气体间,利用被放电的气体产生的离子将材料表面上的原子溅射掉,然后使被溅射的材料沉积在所需表面上的一种处理方式。
3.化学处理化学处理主要是利用化学反应改变材料表面的物理结构和化学性质,达到材料的改性目的,如氧化、氟化、磷化等。
其中,氧化处理是指将材料表面置于高温酸性或碱性溶液中使其氧化形成一定厚度的氧化层,从而提高材料表面的硬度和抗腐蚀性等。
4.电化学处理电化学处理是指在电解液中,利用电场变化来使材料表面的原有金属结构进行变化,从而起到一定改性效果的处理方式,如阳极氧化、电化学陶瓷涂层等。
二、材料表面工程的应用1.抗腐蚀材料表面的腐蚀问题是材料在使用过程中面对的主要问题之一,而材料表面工程从原始材料选择、制备加工、表面改性等多方面入手,通过现代的表面处理技术控制材料表面的微观结构、物理化学性质,从而实现材料表面的抗腐蚀性能的提高。
2.功能材料表面工程技术在功能材料的制备中发挥了非常重要的作用。
材料工程中的材料表面改性技术

材料工程中的材料表面改性技术材料工程是指通过对物质进行选择、设计及制备等一系列工艺技术的研究,以满足各种工程要求的学科。
随着现代工业、科学的不断发展,材料工程在我国的重要性越来越突出。
而材料表面改性技术作为材料工程领域的一个研究热点,尤为重要。
一、材料表面改性技术的定义材料表面改性技术是材料工程中的一个研究方向,是指通过物理、化学、机械等手段对材料表面进行改性的一种技术。
通过改变材料表面的物理、化学、机械等性质,可以改善材料性能,提高应用效果。
二、材料表面改性技术的分类材料表面改性技术可以分为物理改性、化学改性和机械改性三个方面。
1.物理改性物理改性是指通过物理手段对材料表面进行改变,其主要包括磨削、抛光、喷砂、离子注入、激光处理等方法。
其中,离子注入可使表面产生高度压应力,提高表面硬度;激光处理则可以在一定深度及表面上形成网状结构,进而提高材料表面的耐磨性、耐蚀性和耐氧化性。
2.化学改性化学改性是指通过化学手段对材料表面进行改变,其主要包括表面硬化、电解硬化、电沉积、化学蒸发沉积、喷涂等方法。
其中,喷涂是将高能量的流体材料喷射到材料表面上形成一层薄的保护膜,目的是提高材料表面的抗磨性、耐蚀性和耐高温性。
3.机械改性机械改性是指通过机械手段对材料表面进行改变,其中包括压缩、拉伸、机械合成等方法。
其中,机械合成是将材料在高温、高压、高速等条件下进行混合处理,形成新的复合材料,以达到增强材料硬度、韧度、塑性和耐磨性的目的。
三、材料表面改性技术的应用材料表面改性技术在各个领域都有着广泛的应用,如机械制造、电子、航空航天、汽车和医疗等行业。
1.机械制造机械制造行业对材料表面的硬度、韧度、磨损和腐蚀等性能要求较高,因此该行业广泛应用材料表面改性技术。
例如,机械制造行业中广泛使用的是喷涂技术,可以增强机械零件的耐磨性和耐蚀性。
2.电子电子行业应用材料表面改性技术主要是为降低材料表面的电阻和电噪声等。
例如,利用电沉积技术封闭材料表面的孔洞,可以提高材料的绝缘性和降低电噪声。
材料表面工程技术的研究与应用

材料表面工程技术的研究与应用随着社会的不断发展和科技的不断进步,各行各业都对材料的性能要求越来越高。
而随着材料与科技的快速发展,材料的表面工程技术也得到了广泛的应用。
材料表面工程技术主要是指对材料表面进行改良和处理,以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能,从而提高材料的使用寿命以及降低整体使用成本。
一、材料表面工程技术的种类材料表面工程技术包括各种方法,比如离子注入、化学沉积、物理气相沉积、溅射、电解沉积和喷涂等物理和化学处理方式。
不同的材料和不同的表面条件需要不同的处理方法。
比如,喷涂是可以用于大面积区域处理的方法,可以增加防护层来提高材料的耐用性;电解沉积则可以用于小尺寸和具有高精度的细节部分。
二、材料表面工程技术的应用材料表面工程技术应用广泛,主要应用于以下几个领域:1.航空航天领域在航空航天领域,材料的耐用性和抗氧化性是非常重要的。
许多航空航天组件要经常受到高速飞行、极端温度和压力等环境的考验,因此对材料的表面处理成为重中之重。
材料表面工程技术有助于增加组件的寿命和可靠性。
2.汽车工业在汽车工业中,汽车零部件的表面处理也非常重要。
因为汽车结构复杂,需要各种不同种类的组件。
同时,汽车也需要经受各种极端环境的考验,如沿海地区的腐蚀、高温和低温等。
因此,汽车零部件的表面处理无论是在机械方面还是在外观上都有很多要求。
3.化工领域在化工领域,物料需要在高温、高压和高腐蚀环境下工作。
因此,对设备表面的保护也非常重要。
表面工程技术可以帮助化学工艺设备抵御腐蚀,提高设备的使用寿命。
三、材料表面工程技术的未来未来的研究和发展趋势指向更高效和可持续的材料表面处理。
未来的目标是将成本和性能进行均衡,从而使表面工程成为更实用的处理方式。
为此,表面工程材料的发展趋势主要体现在以下方面:1.发展更环保的工艺随着环保意识的提高,未来的表面处理工艺要尽可能减少化学废物的排放,减少对环境的损害。
未来或许可以采用更环保、更可持续的方法。
材料表面处理技术的现状和应用

材料表面处理技术的现状和应用随着人们对材料科学的不断研究和深入了解,材料的表面处理技术也在不断发展和完善。
表面处理技术是指对材料表面进行一定的工艺处理,以提高材料的性能、增强材料的抗腐蚀性、延长材料的寿命等多种功能。
本篇文章将就材料表面处理技术的现状和应用进行探讨。
一、电化学表面处理技术电化学表面处理技术是指利用电化学反应对金属表面进行处理的一种技术。
这种技术不仅可以提高材料的表面硬度,还可以增强材料的耐腐蚀性和降低材料的磨损率。
在工程领域,这种技术被广泛应用于钢材的电镀和电解处理过程中,可以生成稳定的金属氧化物膜,增加材料的耐蚀能力。
二、紫外辐射表面处理技术紫外辐射表面处理技术是一种利用紫外辐射对材料表面进行处理的一种技术。
这种技术主要应用于高分子材料的表面处理中。
紫外辐射可以使高分子表面产生交联反应,从而使材料的附着力和硬度得到提高,同时还可以增加材料的表面能,提高表面润湿性。
三、激光表面处理技术激光表面处理技术是指通过激光的聚焦和能量效应来改变材料表面的物理和化学性质。
这种技术不仅可以提高材料表面的机械性能和硬度,还可以增加材料表面的耐热性和耐腐蚀性。
在实际应用中,激光表面处理技术被广泛用于精密机械、电子元器件等领域。
四、表面涂覆技术表面涂覆技术是指将一层或多层材料涂覆在材料表面上的一种技术。
这种技术不仅可以改变材料表面的颜色、亮度和纹理,还可以提高材料的防腐性能和耐磨性能。
在工程领域中,表面涂覆技术被广泛应用于汽车、航空航天、纸品等多个领域。
五、表面喷砂技术表面喷砂技术是一种利用高速喷射出的硬度颗粒对材料表面进行处理的一种技术。
这种技术可以改善材料表面的光洁度和表面粗糙度,从而增强材料的表面附着力和耐腐蚀性。
在实际应用中,表面喷砂技术被广泛用于钢材、铝材等材料的表面处理过程中。
六、表面脉冲喷涂技术表面脉冲喷涂技术是指一种高速脉冲喷射出的冷态等离子体对材料表面进行处理的一种技术。
这种技术可以增加材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
材料表面处理工艺

实物案例
2.1 机械抛光
定义:机械抛光是依靠非常细小的抛光粉的磨 削、滚压作用除去试样磨面上的极薄一层金属 抛光常常用于增强产品的外观 防止仪器的污 染 除去氧化创建一个反射表面,或防止腐蚀 的管道。
流程
优点
粗抛
零件的整平性好
是用硬轮对经过或未经过磨光的表面 光亮度高
进行抛光,它对基材有一定的磨削作用, 属于精加工
IMF 大致与IML相同但主要用于在IML的 基础上做3D处理 IMR 重点在于胶料上的离型层
产品表面薄膜去掉,只留下油墨在 产品表面
研发时间短 设计灵活 成本较低 安全环保
装饰图案内 藏,永不磨 损
高抗刮性和 透光性
高度集成, 快速装配 应用领域广
优点
缺点
耐划伤、抗 前期周期长
腐蚀性强
易产生胶片
使用寿命长 脱落、扭曲
类别
特点
空气喷涂 无空气喷涂 静电喷涂
大流量低压力雾 化喷涂 热喷涂 自动喷涂
材料不受限制 涂层材料极为广泛 温升小 不产生应力和变形 操作工艺灵活方便 涂层性能多种多样
优点
喷涂作业生产效 率高 适用于手工及自 动化生产 应用领域广泛 喷涂速度快 手感光滑细腻 漆膜最终效果好 膜质较厚
缺点
漆雾高度分散 既污染环境 不利于人体健康 浪费涂料
能去除粗的磨痕
效率高投入少
中抛
比较适合加工简
是用较硬的抛光轮对经过粗抛的表面 单件 中、小产品
作进一步的加工
它可除去粗抛留下的划痕,产生中等光
亮的表面
精抛
是抛光的最后工序,用软轮抛光获得镜
面般的光亮表面,它对基本材料的磨削
作用最小.
缺点
人工要求高 劳动强度大 污染严重 影响工人健康 能源消耗高 光泽保持时间不 长,发闷、生锈
材料表面处理技术

材料的表面处理工艺1.表面被覆定义:表面被覆是指一种在原有材料表面堆积新物质的技术,其目的是使原材料更有耐蚀性、色彩性或赋予原材料其它的表面功能。
依据被覆材料和被覆方式的不同,表面被覆处理有镀层被覆、涂层被覆、搪瓷和景泰蓝表面被覆处理层是一种膜,如涂层或镀层覆盖首饰表面的处理过程,是一种重要的金属表面处理工艺。
依据于被覆材料和被覆处理方式的不同,表面被覆处理有镀层被覆(电镀、阳极氧化着色、熔射镀、蒸发沉积镀和气相镀等),有以涂装为主体的有机涂层被覆,还有以陶瓷为主体的搪瓷和景泰蓝等被覆。
1>镀层被覆塑料制品的表面处理主要包括涂层被覆处理和镀层被覆处理。
一般塑料的结晶度较大,极性较小或无极性,表面能低,这会影响涂层被覆的附着力。
由于塑料是一种不导电的绝缘体,因此不能按一股电镀工艺规范直接在塑料表面进行镀层被覆,所以在表面处理之前,应进行必要的前处理,以提高涂层被覆的结合力和为镀层被覆提供具有良好结合力的导电底层。
镀层被覆能在首饰表面形成具有金属特性的镀层,将金属表面转变成金属氧化物或者无机盐覆盖膜,这是一种较典型的表面被覆处理工艺。
镀层被覆不仅可以提高金属的耐蚀性和耐磨性,并能改变金属表面的颜色、硬度、平滑感、光泽感和肌理感,因此能保护和美化首饰。
按镀层的表面状态可分成镜面镀层和粗面镀层两类,或分为有光镀层、半光镀层和无光镀层。
镀层被覆处理的缺点是镀层的色彩单调,并对制品的大小和形状有所限制。
镀层被覆的方法有电镀、化学镀、熔射镀、真空蒸发沉积镀、气相镀等,还有特殊方法——刷镀法和摩擦镀银法。
随着首饰材料的多样化和对镀层功能的要求,发展了合金镀、多层镀和复合镀及功能镀等方法2>涂层被覆在首饰表面形成以有机物为主体的涂层,即涂层被覆,这是一种简单而又经济可行的表处理方法,在工业上通常称为涂装。
涂层被覆的目的有三个,一是提高首饰的耐久性;二是将首饰的表面转变成涂层所具有的色彩、光泽和肌理;三是赋予制品隔热、绝缘、耐水、耐药品和耐腐蚀等性能。
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电镀的基本原理
电镀的基本过程
电镀的基本过程(以镀镍为例)是将零件浸在金属盐的(如NiSO4)溶液中作为阴极,金属板件作为阳极,接通电源后,在零件表面就会沉积出金属镀层。
如右图所示:例如在硫酸镍电镀溶液中镀镍
在阴极上发生还原的反应:
Ni2++2e-→Ni (2-1)
另外,镀液中的氢也会还原为氢
的副反应:
2H++2e-→H2↑(2-2)
析氢副反应可能会引起电镀零件的氢脆,造成电镀效率降低等不良后果。
在镍阳极上发生金属镍失去电子变为镍离子的氧化反应:
Ni→Ni2++2e- (2-3)有时还有可能发生如下的副反应:
4OH-→2H2O+O2+4e- (2-4)
在电镀过程中,电极反应是电流通过
电极/溶液界面的必要条件,正因如此,阴极上的还原沉积过程由以下几个过程构成:
①溶液中的金属离子(如水化金属离子或络合离子)通过电迁移、对流、扩散等形式到达阴极表面附近;②金属离子在还原之前在阴极附近或表面发生化学
转化;③金属离子从阴极表面得到电子还原成金属原子;④金属原子沿表面扩散到达生长点进入晶格生长,
或与其他离子相遇形成晶核长大成晶体。
影响镀层质量的因素⑴镀前处理质量
⑵电镀溶液的本性
⑶基体金属的本性
⑷电镀过程电流密度、温度和搅拌等因素
⑸析氢反应——在电镀过程中,大多数镀液的阴极反应都伴随着有氢气的析出,在不少情况下析氢对镀层质量有恶劣的影响,主要有针孔或麻点,鼓泡氢脆等。
如当析出的氢气黏附在阴极表面会产生针孔或麻点,当一部分还原的氢原子渗入基体金属或镀层中,使基体金属或镀层的韧性下降而变脆叫氢脆。
为了消除氢脆的不良影响,应在镀后应在镀后进行高温除氢处理。
⑹镀后处理
电镀锌工艺分为氰化物镀锌和无氰镀锌两类。
氰化物镀锌工艺特点:电镀液具体较好的分散能力和深镀能力,对杂质的敏感性小,工艺容易控制,操作及维护简单,电流密度与温度范围宽。
电极反应
阴极主反应:
[Zn(CN)4]2-+4OH-→[Zn(OH)4]2-+4CN-
[Zn(CN)4]2- →Zn(OH)2+2OH-
Zn(OH)2+2e- →Zn+2OH-
阴极副反应:2H2O+2e- →H2↑+2OH-
阳极主反应:Zn →Zn2++2e-
Zn2+再分别与CN-和OH-络合
Zn2++4CN- →[Zn(CN)4]2-
Zn2++4OH- →[Zn(OH)4]2-
当阳极钝化时,还将发生析出氧气的副反应:
4OH- →2H2O+O2+4e-
氰化物镀锌镀液的组成及作用:氧化锌是提供锌离子的物质,为主盐,氰化钠是主络合剂,氢氧化钠是辅助络合剂;硫化钠是一种主要的添加剂,使重金属杂质沉淀以保证镀层质量,还有使镀层产生光亮的作用。
甘油的作用是为了提高阴极极化,有利于获得均匀细致的镀层。
金属镍具有很高的化学稳定性,在稀酸、稀碱及有机酸中具有很好的耐蚀性,在空气中镍与氧相互作用可形成保护性氧化膜而使金属镍具有很好的抗大气腐蚀性能。
镀镍主要应用在五金日用产品,汽车,自行车,摩托车家用电器,仪表,仪器,照相机等零部件上,作为防护-装饰性镀层的中间镀层。
由于镀镍层具有较高的硬度,在印刷工业中用来提高表面硬度,也用来电铸,塑料磨具成型。
镀铬——铬是一种微带天蓝色的银白色金属。
有强烈的钝化能力,使其具有较高的化学稳定性。
其硬度很高,镀层具有很高的硬度和耐磨性,常用于零件修复或易磨损件的电镀。
第五章气相沉积技术
←物理气相沉积;物理气相沉积是一种物理气相反应为生长法,是利用某种物理过程,在低气压或真空等离子体放电条件下,发生物质的热蒸发或受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象,实现物质原子从物质源到基体表面生长出与基体性能明显不同薄膜(涂层)的人为特定目的物质转移过程。
←物理气相沉积过程可概括为三个阶段:
①从源材料中发射出粒子;
②粒子输运到基片;
③粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。
← 5.1.1 真空蒸发沉积
← 5.1.2 电阻蒸发沉积
← 5.1.3 电子束蒸发沉积
← 5.1.4 溅射沉积
← 5.1.5 离子镀原理:离子镀技术是结合蒸发与溅射两种薄膜沉积技术而发展的一种物理气相沉积方法,具有与基材附着力大、速度大、等优点。
如图所示。
这种方法使用蒸发方法提供沉积用的物质源,同时在沉积前和沉积中采用高能量的离子束对薄膜进行溅射处理。
定义见绪论。
← 5.1.6 外延沉积(生长)离子
化学气相沉积技术
•化学气相沉积(CVD)是在一定的真空度和温度下,将几种含有构成沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应源气体,通过化学反应而生成固态物质并沉积在基材上的成膜方法。
•
•等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术
金属有机物化学气相淀积(MOCVD)
等离子化学气相沉积(PCVD)
第六章热喷涂与堆焊
•热喷涂
•原理及特点
•原理:是使用各种方式的热源,使喷涂材料加热至熔融或半熔融状态,用高压气流将其雾化,并以一定速度喷射到经过预处理的零件表面,从而形成涂层的表面加工技术。
堆焊技术
堆焊技术是利用焊接方法进行强化机械零件表面的一种维修焊接技术。
这一技术可以改变零件表面的化学成分和组织结构,完善其性能,延长零件的使用寿命,具有重要的经济价值。
(1)堆焊的特点
堆焊是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面,以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。
堆焊技术是焊接的一个分支,是金属晶内结合的一种熔化焊接方法。
但它与一般焊接不同,不是为了连接零件,而是用焊接的方法在零件的表面焊一层或数层具有一定性能材料的工艺过程。
其目的在于修复零件或增加其耐磨、耐热、耐蚀等方面性能。
因此,堆焊具有一般焊接方法的特点,但又有其特殊性。
•1)影响堆焊层性能的主要因素是堆焊层的合金成分和组织性能;
•2)堆焊在多数情况下,又有异种材料(特别是高合金)焊接的特点;
•3)为了保证堆焊层的特殊性能堆焊时要尽量降低稀释率;
•4)堆焊合金与基体金属的相变温度和膨胀系数等物理性能要尽量相近,以免在堆焊、焊后热处理及使用过程中产生较大的组织应力与热应力,造成堆焊层的开裂、
剥离等。
第七章化学热处理
化学热处理是将工件置于一定温度的活性介质中保温,使活性物质的原子渗人工件
的表层中,改变其表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺,是表面合金化与热处理相结合的一项工艺技术。
随着化学热处理理论和工艺的逐步完善,化学热处理囊括了渗碳、渗氮、碳氮
和氮碳共渗、渗铝、渗铬、渗硼、渗硫、硫氮和硫氮碳共渗,以及其他多元共渗工艺。
化学热处理过程可分为分解、吸附和扩散三个连续阶段。
渗碳
渗碳是将低碳钢的工件,在渗碳介质(渗碳剂)中加热到一定温度,使碳原
子渗入其表面层,获得高碳渗层,再进行淬火并低温回火。
对渗碳工艺产生主要影响的有三个参数:一是渗碳温度,二是渗碳时间,三是
渗碳介质的化学成分及渗碳气氛特性。
7.3.1.1渗碳工艺的特点和渗碳层的测定
(1)渗碳工艺的主要特点是:渗入速度快、工艺时间短;硬度稍低,但脆性小;渗层
厚度大,可承受更大的挤压应力;渗层硬度梯度小,不易产生剥落;心部强度较高,有更大的承载能力和抗挤压的能力;成本低,经济效益高等优点。
7.3.3碳氮共渗
碳氮共渗处理是将工件放在能产生碳、氮活性原子的介质中加热并保温,
使工件表面同时渗入碳和氮原子的化学热处理工艺,也俗称为氰化。
7.3.3.1碳氮共渗的特点
(1)工件不易过热,便于直接淬火,淬火变形小。
(2)渗层深度与渗入速度增加
(3)硬度有所下降,但一般具有高耐磨性。
(4)提高了渗层的淬透性,并减小淬火变形和开裂倾向。
第八章热浸镀
热浸镀原理
把需要处理的工件放入低熔点的熔融态金属液中,工件表面发生溶解、扩散或反应
等物理化学过程,随后离开镀槽时工件表面带出金属液形成涂层。
热浸镀原理现用在钢件上热浸镀锌和热浸镀铝来解释。
第九章高能束表面处理技术
激光表面强化技术:
电子束表面强化技术
离子束表面强化技术:。