材料表面技术
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。
表面工程技术工艺方法800种
表面工程技术是指对材料表面进行改性，以获得所需的表面性能或形状精度的一种工艺技术。
随着社会对产品外观和性能要求的不断提高，表面工程技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
在广泛的应用领域中，不同的材料表面都需要采用不同的处理方法，因此表面工程技术的方法种类也非常繁多。
据统计，目前已经掌握的表面工程技术工艺方法就多达800种。
1. 表面处理方法1.1 电镀电镀是将金属离子在电极上还原成金属沉积在工件表面的一种方法。
通过在工件表面镀上一层金属，可以提高工件的耐腐蚀性能、增加光泽和美观度。
1.2 喷涂喷涂是指利用喷涂设备将颗粒状的涂料均匀地喷射到工件表面的一种表面处理方法。
喷涂技术可以实现对工件表面的漆膜厚度和均匀性的控制，从而改善工件的性能和外观。
1.3 化学处理化学处理是通过控制工件表面的化学反应，使表面产生一层物理性质或化学性质发生变化的膜层，以达到提高工件表面性能的目的。
化学处理包括酸洗、酸洗磷化、化学镀、化学抛光等。
1.4 激光处理激光处理是利用高能激光对工件表面进行熔化、氧化、磨蚀等处理的一种表面改性方法。
激光处理可以实现对工件表面微小结构的精细加工，改善工件的表面光洁度和耐磨性。
2. 表面涂层方法2.1 热喷涂热喷涂是一种利用高温或高速气流将新型材料喷射到工件表面形成涂层的方法。
热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐磨性，可以有效地提高工件的使用寿命。
2.2 溅射溅射是利用蒸发或击打的方式将材料喷射到工件表面形成薄膜的方法。
溅射膜层具有良好的附着力和致密性，可用于提高材料的硬度和耐蚀性能。
2.3 电泳涂装电泳涂装是利用电场作用将带电涂料沉积在工件表面形成涂层的方法。
电泳涂装可以实现对工件表面涂层厚度的精准控制，使得工件表面形成均匀、光滑的涂层。
3. 表面硬化方法3.1 淬火淬火是将金属材料加热至一定温度后迅速冷却的一种表面硬化方法。
淬火可以使金属材料表面形成高硬度的马氏体组织，从而提高工件的耐磨性和抗载荷能力。
材料表面处理技术及其应用
材料表面处理技术及其应用一、引言材料表面处理技术是指针对各种材料表面的特性和需求，通过一系列方法和工艺改变表面特性，使得材料表面适应不同应用场景的需要。
该技术具有广泛的应用前景，如汽车零部件、食品包装、电子产品等领域。
本文将从“表面改性”、“表面合成”、“表面清洗”三个方面探讨材料表面处理技术及其在实际应用中的重要性。
二、表面改性表面改性是指通过改变材料表面分子结构或添加表面活性剂等方法，改变材料表面性质的工艺。
表面改性技术已经成为了材料表面化学和物理学研究的核心内容之一。
1、表面活性剂表面活性剂是一种聚合物，其分子结构中既有亲水基团又有疏水基团，可与各种材料分子结合，主要用于表面降低表面张力，改变表面能，提高表面活性的化学物质。
2、阳离子改性阳离子改性是将正电荷离子聚集在材料表面上，通过电静风力等方法改变材料表面化学性质的一种表面改性方法，主要应用于材料表面的抗菌、防水、防油等护理处理。
3、等离子体改性等离子体改性是一种电离气体处理技术，通过高能等离子体将氧气、氮气等气体中的离子与材料表面化学物质相互反应，形成氧化或硝化的工艺。
应用于材料的氧化、活化等方面。
三、表面合成表面合成技术是指通过材料表面类型等自组装作用或表面化学反应，形成一层或多层超薄分子膜的工艺。
1、自组装法自组装法是在水溶液或有机溶液中通过静电相互作用、范德瓦尔斯力等物理作用，通过分子态材料自动排列形成分子层膜或超薄分子膜等工艺，并且降低表面自由能、增加表面特性、提高比表面积等特性。
其在电子产品、食品包装等领域的应用十分广泛。
2、凝胶法凝胶法是采用化学反应或聚合物合成等方法，将溶液中的单体或预聚物聚合成大分子组成的凝胶层，在材料表面，形成层层生长的聚合物薄膜。
应用于材料的吸附、分离等方面。
3、光敏化学反应光敏化学反应是一种在光照激励下，物质发生化学反应的表面反应技术。
特点是光化学反应瞬间发生，速度快，可以制备具有很高复杂度、定向性的化学修饰材料。
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。
材料表面工程技术课件
功能材料表面改性实例
高分子材料表面改性
通过化学或物理方法，改变高分子材料的表面能、极性和 润湿性，提高其与其它材料的粘结性和相容性。
石墨烯表面修饰
通过化学反应，在石墨烯表面引入官能团或其它基团，改 变其物理和化学性质，实现其在传感器、电池等领域的应 用。
通过电解作用在材料表面附着一层金属膜的技术
详细描述
电镀技术利用电解原理，在材料表面附着一层金属膜，以提高材料的耐腐蚀性 、耐磨性和装饰性。电镀技术广泛应用于汽车、电子、建筑和航空航天等领域 。
化学镀技术
总结词
通过化学反应在材料表面沉积金属或合金的技术
详细描述
化学镀技术利用化学反应在材料表面沉积一层金属或合金，以提高材料的耐腐蚀 性、耐磨性和导电性。化学镀技术广泛应用于电子、生物医学和装饰等领域。
生物材料表面改性
通过物理或化学方法，改变生物材料的表面性质，使其具 有更好的生物相容性和功能性，如组织工程、药物传递和 生物检测等领域的应用。
05
材料表面工程技术展望
新材料表面工程技术的发展趋势
纳米表面工程技术
利用纳米技术提高材料表 面的耐磨、耐腐蚀和抗疲 劳等性能，满足高精度、 高性能的应用需求。
化学气相沉积技术
总结词
通过化学反应将气态物质转化为固态物质沉积在材料表面的技术
详细描述
化学气相沉积技术利用化学反应将气态物质转化为固态物质，并沉积在材料表面，形成一层薄膜。化 学气相沉积技术广泛应用于电子、光学和生物医学等领域。
03
材料表面改性技术
表面合金化技术
表面合金化技术是通过在材料表面添加合金元素，改变材料表面的成分和结构，从 而提高材料表面的性能。
材料表面处理技术的研究及应用
材料表面处理技术的研究及应用一、背景介绍：材料表面处理技术在现代工业生产中的重要性材料表面处理是指通过化学、物理或机械手段对材料表面进行改变，以达到所需的功能和效果。
在现代工业生产中，材料表面处理技术具有非常重要的地位，其应用范围包括但不限于汽车、航空、电子、建筑等各个领域。
如何有效地研究和应用好这些技术已成为相关领域研究人员的重要任务。
二、常见的材料表面处理技术及其原理1.化学氧化处理化学氧化处理是指使用氧化剂在材料表面进行氧化反应。
目的是提高产品的外观质量，防腐、防锈、耐腐蚀能力等。
其原理是将含有氧化剂的液体浸泡在材料表面进行反应，使得表面生成一层致密的氧化膜，从而保护材料。
2.电化学表面处理电化学表面处理指利用电化学原理，通过电解、阳极氧化、阴极保护等方式实现对材料表面的处理。
其原理是利用电化学反应，使得材料表面发生化学变化。
通俗点来讲，就是将金属材料浸泡在电解质溶液中，然后通过电流的作用，使得表面发生氧化还原反应，从而形成一层具有特定结构和性质的表面处理层。
3.表面镀覆技术表面镀覆技术是指通过将金属或非金属材料镀覆在基材表面，从而形成一层保护层或者改性层的处理技术。
其原理是将镀层材料在镀液中进行电沉积，从而覆盖在基材表面。
镀层可以起到防腐、提高硬度、外观美化等多种作用。
三、典型应用案例1.汽车制造汽车表面处理是一个非常重要的领域。
它不仅可以提高汽车表面质量，防腐、防锈，更可以提高汽车的耐久性、降低零部件的损耗。
在汽车表面处理方面，化学氧化和电化学表面处理技术应用较为广泛。
通过对铝、镁、钢等材料表面的处理，可以显著提高其耐腐蚀、表面硬度、外观质量等特性。
2.建筑领域建筑领域应用表面处理技术主要是针对装修材料和建筑材料。
通过对比建筑原材料和加工过的建筑材料的外观和性能，我们发现表面处理可以大大提升建筑材料的性能和美感。
例如在天然石材材料表面处理过程中，可以使其具有防水、抗污染等性能。
3.电子行业在电子行业，表面处理主要是为了保护电子零部件，提高其功能和寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应用例：空天飞行器
火箭发动机尾喷管内壁和燃烧室：需承受2000-3300℃ 高温和强热焰流冲击；飞船头部锥体和翼前沿，在几十 倍音速下与大气层摩擦（即所谓气动加热），其温度高 达4000-5000℃。
第六章 材料表面技术
第一节 概述
一、材料表面技术的必要性
破坏从表面开始（机械零部件80%以上）
磨损，腐蚀，疲劳…
表面
材料主体
通过改善材料表面性能来提高使用性
材料表面破坏导致的后果
2010年和2011年澳大利亚航空公司A380飞机因发动机 故障两次紧急迫降； 2009年，我国某飞机在起飞时尾喷管喷火的超高温瞬间 导致其燃气涡轮一、二级叶片断裂； 2010年，我国某发动机钛合金转子叶片，地面开车检查 时一叶片自叶根完全断裂，其余叶片被严重打伤。
实现材料表面复合化，解决单一材料无法 解决的问题
良好的节能、节材效果 促进了新兴工业的发展
二、 材料表面技术的分类
（一）按技术特征分类 1）表面涂覆（Surface Coating)：
2）表面改性技术 (Surface Modification)
用机械、物理、化学等方法，改变材料表面的 形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状 态或应力状态。
（二）按对基体材料影响分类
（国家自然科学基金委员会的分类）
（一）表面涂镀层技术：即不改变基体材料成分， 也不改变基体材料组织。如表面涂覆、电镀等； （二）表面处理技术：不改变基体材料表面化学 成分，但改变基体材料组织和结构，从而改变性 能。如喷丸强化，表面淬火，冲击强化） （三）表面改性技术：即改变基体材料表面化学 成分，也改变基体材料表面组织和结构，从而改 变性能。如化学热处理，等离子扩渗处理，离子 注入等。
五、表面渗
（一）钢的表面渗碳 低碳钢通过表面渗碳来提高表面含碳量，然 后通过淬火处理，使表面得到高碳马氏体， 表面具有高硬度，心部具有高韧性。
渗碳后淬火分为： 1）直接淬火，成本低，但因渗碳时间长， 晶粒粗大，性能较差。 2）一次淬火法，重新加热可细化晶粒。
3）二次淬火法，第一次淬火加热温度，A3
喷料（丝）作为两个电极接近时，在电压下达到 熔化，被气体随后喷到样品上。温度可达4000C, 一般喷金属。
（二）等离子喷涂
等离子喷涂原理示意图 1-阴极，2-阳极，3-工作气，4-喷涂粉末，5-等离子弧区， 6-喷涂束流，7-涂层，8-基体
设备固定两级产生直流电弧把工作气体（氩气或氮 气）电离后形成等离子体弧作为热源，温度可超过 10000度，可以熔化几乎任何粉末。
航空航天、能源等高端装备的需求
小结：材料表面技术的目的 （1） 提高材料抵御环境作用能力。 （2） 赋予材料表面某种功能特性。包括 光、电、磁、热、声、吸附、分离等各种 物理和化学性能。 （3） 实施特定的表面加工来制造构件、 零部件和元器件等。
材料表面技术日益得到重视：
社会生产、生活的需要 通过表面处理大幅度提高产品质量 节约贵重材料
1）重量轻，整个体积的95%都是空的。
2）为防水、耐蚀以及散热，表面加涂了一种 碳化硅涂层，该涂层可把90%的入射热反射掉， 而剩下10%几乎都被氧化硅毡所隔绝。
应用例：太阳能装备
在太阳能的利用中，必须利用涂层来吸收 太阳光谱中所有波段的能量。 如用电子束蒸镀的金属陶瓷层Co-Al2O3作 为太阳能吸热器，使对太阳能的吸收率可 达95%。
用于轴类或小模数齿轮表面硬化
二、表面淬火
（二）火焰加热淬火 灵活，适于形状复杂件
二、 表面淬火
（三）载能束表面淬火 包括：激光束，电子束等
激光束：能量密度高(106W/cm2) 电子束：能量密度高(109W/cm2),
光学系统原理图
机械臂+光纤传输加工头
激光扫描处理低碳钢横截面
参数：单道扫描速度3500 mm/min, 光斑直径6mm
Fe-C合金平衡冷却到室温----组织与成分一一对应
A
L+
H
温N 度
J
A
B
L
A+ L+A
D
E S
P A+ Fe3CⅡ
C
A+ Fe3C
Le
L+ Fe3C
F
G
F
P
A+F
A+ Fe3CⅡ+Le
Le+ Fe3CⅠ
K
F+ Fe3C
P+ Fe3CⅡ Le’ P+ Fe3CⅡ+Le’ Le’+ Fe3CⅠ
② 虽然涂层薄，却能起到比昂贵体材料难 以达到的效果。 ③ 节约能源，节约资源。
材料表面技术的应用…
1） 材料表面技术应用广泛，涉及材料有： 金属，无机非金属，有机高分子，复合材料。
2） 在结构材料以及工程构件和机械零部件 上的应用，以及工具、模具等防护、耐磨、 强化、修复、装饰作用。
Hale Waihona Puke 材料表面技术的应用…关键部件表面摩擦磨损、腐蚀、疲劳、高温氧化、高温 燃气冲刷、热应力裂纹…
材料表面技术
不改变基体材料的成分和性能的条件下，
通过某些物理手段或化学手段来赋予材
料表面特殊性能，以满足产品或零件使 用需要的技术或工艺。
材料表面技术的特点：
① 对材料表面进行处理（涂，镀，渗，覆 层等），使材料表面获得所需功能（耐 磨，抗蚀，耐热，耐高温，抗疲劳，耐 辐射，抗氧化，以及光，热，磁，电等 特殊性能），以满足实际应用需要。
问题：绝大多数的金属和合金不能承受如此 高的温度；
解决方法：
依靠各种形式的隔热涂层、防火涂层和烧 蚀涂层---隔热防火涂层是热导率低的氧化物（氧化铝、 氧化锆、氧化钍等）；
烧蚀涂层包括有机材料加石英纤维、陶瓷纤维 或碳纤维。
应用例：空天飞行器
航天飞机外壳的防热材料和涂层
美国洛克希德导弹与航天公司开发了一种LI900全氧化硅绝热毡，特性：：
+ 30-50C, 消除网状渗碳体。第二次淬火
加热温度，A1 + 30-50C。
（二）表面渗氮 通过形成金属化合物及间隙固溶来强化表面
Fe-N相图
表面相分布
气体渗氮设备
等离子体渗氮设备
与渗碳相比，渗氮温度为500-570C， 温度低，变形小，而且不用 后续处理。耐蚀。
六、离子注入
课堂讨论 结合Fe-Fe3C二元平衡转变图，说明含碳 1.2%的过共析钢从高温缓慢冷却后的微 观组织。 如果用上述材料做工具（高强度、高耐 磨性），请设计一下加工工序，说明其 中的热处理工艺的理由。
Q Fe
P+F
F+ Fe3CⅢ
C%
Fe3C
1）在淬火前要先正火消除网状渗碳体； 2）球化退火，预备组织为P球(粒状Fe3C + -F) 3）A1Acm之间加热保温，淬火, (粒状Fe3C + M)
4）低温回火，组织（M回+粒状Fe3C）
正火 球化退火
淬火+低温回火
解释下列概念，说明微观机制）： 加工硬化
四、表面氧化
（一）钢铁的化学氧化
150C 氧化性溶液中，钢表面会形成致密的 Fe3O4膜, 呈蓝色或黑色，称为发蓝或发黑处理。
（二）有色金属表面氧化
阳极氧化过程示意图
纯钛微弧氧化处理后典型表面形貌
五、表面渗
改变表面成分及微观组织 1）产生活性原子； 2）原子在工件表面吸附； 3）原子向内部扩散 方法有气体渗、液体渗、固体渗、等离子体渗等
三、热喷涂
热喷涂的分类
按加热和结合方式分为：喷涂、喷焊 按照加热喷涂材料的热源种类分为：火焰喷涂、 电弧喷涂、等离子弧喷涂、爆炸喷涂… 按喷涂材料的种类和形状分为：粉末喷涂和线材 喷涂。
（一）火焰喷涂
依靠氧-乙炔燃烧产生高温将涂层用粉末熔化
（二）电弧喷涂
电弧喷涂原理示意图 1-直流电源，2-丝状涂层材料，3-送丝轮，4-导电块，5-导电管， 6-喷气嘴，7-电弧焦点，8-喷涂射流，9-涂层，10-基体
细晶强化 固溶强化
弥散强化
第二节 材料表面技术工艺示例
一、喷丸处理
喷丸处理
应变 微观组织
残留応力（圧縮）
弯曲疲劳应力分布与疲劳强度
表面强化后应力力分布与疲劳强度
表面：应力＞疲劳强度
表面：应力＜疲劳强度
二、 表面淬火
（一）感应加热淬火
高频: 250-300KHz, 淬硬层深度：0.5-2 mm; 中频: 2.50-8.00KHz, 淬硬层深度：2.0-10 mm; 工频: 50 Hz, 淬硬层深度：10-15 mm; 特点： 1）表面氧化脱碳轻，变形小； 2）表面马氏体产生大的残余压 应力，疲劳强度高 3）表面马氏体组织细小，强度 高，脆性低。