常用金属表面处理方式

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金属表面处理方法6种

金属表面处理方法6种

金属表面处理方法6种
1.电镀:将金属浸泡在含有金属离子的电化学液体中,通过电流将金属离子还原到金属表面上形成一层金属薄膜,从而提高金属表面的耐腐蚀性、硬度和美观性。

2. 防锈处理:在金属表面形成一层防锈涂层,以提高金属表面的耐腐蚀性和使用寿命。

3. 喷涂:将涂料喷涂在金属表面上,形成一层保护膜,以防止金属表面被氧化、腐蚀和磨损。

4. 热处理:通过加热和冷却的方式改变金属的晶体结构和组织,从而提高金属的硬度、强度和耐腐蚀性。

5. 抛光:通过机械磨光的方式去除金属表面的毛刺、氧化物和污垢,使金属表面光洁平滑,提高其美观性。

6. 化学处理:通过在金属表面涂覆一层化学膜或者在金属表面进行化学反应,改变金属表面的化学性质和结构,从而提高金属表面的耐腐蚀性和使用寿命。

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简述金属材料表面主要的处理方法

简述金属材料表面主要的处理方法

简述金属材料表面主要的处理方法【摘要】金属材料表面处理方法是为了改善其性能和耐久性,主要包括机械处理、化学处理、电化学处理、热处理和涂层处理。

机械处理方法包括抛光、打磨和喷丸等,可以去除表面缺陷和提高光洁度。

化学处理方法涉及酸洗、镀锌和电镀等,可以防止金属氧化和腐蚀。

电化学处理方法主要是阳极氧化和阳极保护,能够提高金属表面的硬度和耐蚀性。

热处理方法通过调整金属结构和组织,提高其强度和耐磨性。

涂层处理方法包括涂漆、喷涂和镀层等,可以形成保护膜隔绝外界环境。

不同处理方法各有优缺点,未来发展方向是将多种方法相结合,实现表面处理的综合效果。

【关键词】金属材料,表面处理,机械处理,化学处理,电化学处理,热处理,涂层处理,优缺点,发展方向1. 引言1.1 研究背景金属材料在工业生产和日常生活中扮演着重要角色,其表面处理对金属材料的性能和应用有着至关重要的影响。

金属材料表面处理是在金属材料表面施加特定的物理、化学或电化学方法,以改善其表面性能和延长使用寿命的过程。

随着工业技术的不断进步和人们对产品质量要求的提高,金属材料表面处理方法也在不断创新和发展。

传统的金属材料表面处理方法主要包括机械处理方法、化学处理方法、电化学处理方法、热处理方法和涂层处理方法。

每种处理方法都有其独特的优势和适用范围,可以根据具体的应用要求选择合适的方法。

通过对金属材料表面的处理,可以增加其表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能,提高其使用寿命和使用性能,满足不同工业领域的需求。

深入研究金属材料表面主要处理方法及其优缺点,对于提高金属材料的品质、推动工业技术进步具有重要意义。

本文将对金属材料表面处理方法进行简要介绍和分析,探讨不同处理方法的特点与应用,为金属材料表面处理技术的发展提供参考和借鉴。

1.2 研究目的金属材料表面处理方法的研究目的主要包括以下几个方面:提高金属材料的耐磨性和耐腐蚀性,增强金属材料的机械性能,改善金属材料的外观和表面质量,延长金属材料的使用寿命,提高金属材料的可持续利用率,满足不同工业领域对金属材料表面性能的需求,以及探索新型表面处理技术,推动金属材料表面处理领域的技术创新与发展。

金属零件表面处理方式

金属零件表面处理方式

金属零件表面处理方式
金属表面处理是指在制造、加工、运输和使用过程中对金属零件表面进行加工、修复、涂装等处理的技术。

金属表面处理可以改善零件表面的机械、物理、化学等性能,提高零件的使用性能和寿命。

常见的金属表面处理方式有以下几种:
1. 电镀:通过将金属零件浸泡在含有金属离子的电解液中,并加上一定电压,使离子在零件表面电化学沉积,形成一层金属膜,以达到增强零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等效果。

2. 热处理:通过加热金属零件,使其在一定温度和时间条件下发生结构和性能的转变,如淬火、回火、退火等工艺,以改善零件的力学性能。

3. 喷涂:将一定种类的涂料通过特殊的设备喷洒在金属零件表面,形成一层膜层,以改善零件表面的装饰性、防腐性、耐磨性等效果。

4. 氧化:将金属零件置于一定的温度、气氛中使其表面发生氧化反应,形成一层氧化膜,以增强零件的耐腐蚀性。

5. 化学处理:通过将金属零件浸泡在化学药液中,以消除零件表面的氧化皮、锈蚀等缺陷,以改善零件表面的光洁度、清洁度等性能。

不同的金属表面处理方式适用于不同的金属材料和不同的使用环境,选择合适的表面处理方式,可以最大限度地提高金属零件的使用寿命和性能。

抛丸和喷砂

抛丸和喷砂

抛丸和喷砂
抛丸和喷砂是目前常用的金属表面处理方式。

在工业制造中,金属的表面处理是非常重要的一环,它能够提高产品的质量,延长使用寿命,增强产品的美观度和耐久性。

本文将分别介绍抛丸和喷砂的工作原理、应用范围、优缺点等方面的内容。

一、抛丸
1、工作原理
抛丸是采用高速旋转的抛丸轮将钢丸、钢砂等抛向被处理的金属表面,利用抛射物的高速冲击力和摩擦力,将表面的氧化皮、锈蚀层、油污等杂质去除,从而达到清理和增强表面粗糙度的目的。

2、应用范围
抛丸适用于各种金属材料的表面处理,包括铸造件、锻件、钢板、钢管、铝合金等。

抛丸可以去除表面的氧化皮、锈蚀层、油污等,提高表面粗糙度,使得表面更容易涂覆、喷涂、电镀等。

3、优缺点
抛丸处理的优点在于处理效率高、处理效果好、适用范围广;缺点在于噪音大、污染环境、易损耗等。

二、喷砂
1、工作原理
喷砂是利用压缩空气将磨料喷向被处理的金属表面,利用磨料的高速冲击力和摩擦力,将表面的氧化皮、锈蚀层、油污等杂质去除,从而达到清理和增强表面粗糙度的目的。

2、应用范围
喷砂适用于各种金属材料的表面处理,包括铸造件、锻件、钢板、钢管、铝合金等。

喷砂可以去除表面的氧化皮、锈蚀层、油污等,提高表面粗糙度,使得表面更容易涂覆、喷涂、电镀等。

3、优缺点
喷砂处理的优点在于处理效果好、适用范围广、成本低;缺点在于处理效率低、易产生粉尘、对环境污染严重。

总的来说,抛丸和喷砂都是有效的金属表面处理方式,可以根据实际情况选择其中一种或两种方式进行表面处理。

在选择时,需要考虑到处理效率、处理效果、环境污染、成本等多个方面的因素,综合评估后选择最适合的表面处理方式。

金属件常用表面处理方法

金属件常用表面处理方法

金属件常用表面处理方法自行车常用的表面处理方式分类 1.涂装,包含电泳涂装、静电涂装、手工涂装、静电粉末涂装及流化床粉末涂装等;2.电镀,常用的有普通镀锌(台资企业叫UCP,有蓝锌与白锌)、彩色镀锌、镀铬(又叫CP,有亮面与雾面之分);3. 化学镀,主要用于塑料件,先在工件表面化学镀一层铜或镍,然后再进行后续的电镀,最后一层大多为镀铬;4. 阳极氧化、电解着色或染色,主要是针对有色金属之铝合金,以及现在新兴起的镁合金,处理后表面形成一层致密的氧化膜,可以是金属本色,也可以染成不同的颜色,由于具有坚硬耐磨,耐腐蚀性优良的特点,一般外边不在涂装油漆或粉末;5. 抛光、磨花、拉丝,也是针对铝合金的一种处理方式,通过机械(手工或震动抛光)或化学的(三酸或两酸化学抛光或电化学抛光)处理方式,使得铝合金表面微观变得平整,达到不同级别的平滑光亮效果,然后喷透明漆,或继续在抛光的工件表面磨花或拉丝等处理后改变外观效果再进行涂装;6. 防锈磷化与发黑处理,不具有装饰性,目的就是为了提高工件的防锈性能,主要用在花鼓、轴承的处理;7. 达克罗处理,又叫达克锈处理或锌铬膜,即片状锌基铬盐防护涂层,是国际上金属表面处理的一种高新技术,一种防锈性能很好的涂装方式,达克罗不用电沉积方法而将工件直接浸入达克罗处理液中,或用刷涂、静电喷涂法使处理液粘附于工件表面,然后经烧结而成的含锌、铝及铬元素的无机转化膜。

主要用在小零件的防锈处理上,如螺丝螺帽等,也可应用在链条、支撑、泥除脚、车首竖杆、货架、停车架ED电著处理意思金属表面电着色一般来说,电镀的成膜物质是金属,电泳的成膜物质是树脂. 非金属(如塑料)可以电泳,但要求先电镀,再电泳,因为塑料的耐温较低,对电泳漆的选择就要多注意了BED电泳, -----电泳的成膜物质是树脂AP 镀珍珠镍SIL银喷塑金属镀覆表示方法机体材料/镀覆 . 镀覆层镀覆层镀覆层 . 后处理化学处理表示方法机体材料/ 处理 . 处理名处理特 . 后处理(颜色)三亿文库3y.uu456.表面处理表示方法及选择表面处理;零件或构件在工作过程中,由于其表面的磨损、腐蚀和;成了十分惊人的经济损失,因而我们技术工作者用物理;另外通过表面处理还可以充分发挥材料的潜力和节约能;今天在这里介绍常用金属的镀覆、化学、电化学处理层;1、金属镀覆和化学处理表面方法用的各种符号;1)基体材料表示符号(常用基体材料);材料名称符号铁、铜Fe铜、铜合金Cu铝、铝合金A;镁、镁合金Mg钛表面处理零件或构件在工作过程中,由于其表面的磨损、腐蚀和疲劳造成了十分惊人的经济损失,因而我们技术工作者用物理、化学、机械等方法来改变零构件表面的组织成分,即表面处理,获得要求的性能,以提高产品的可靠性或延长其寿命。

金属及其他无机覆盖层 表面处理 术语

金属及其他无机覆盖层 表面处理 术语

金属及其他无机覆盖层表面处理术语金属及其他无机覆盖层表面处理术语一、金属表面处理术语1. 酸洗:金属表面处理的一种方式,通过浸泡在酸性溶液中,去除金属表面的氧化层、锈蚀物和污染物,以提高金属表面的附着力和耐腐蚀性。

2. 除锈:去除金属表面的锈蚀物,可以使用机械除锈、化学除锈或电解除锈等方法。

3. 打磨:使用研磨工具或研磨剂对金属表面进行磨削,以去除表面的瑕疵、氧化层或粗糙度,以获得光滑的表面。

4. 抛光:通过使用研磨材料、抛光剂和机械设备,对金属表面进行磨光处理,以获得高度光亮的表面。

5. 防锈处理:采用化学物质或涂层技术对金属表面进行处理,以提高金属的耐腐蚀性和抗氧化性。

6. 镀层:将金属或非金属材料通过电镀、热浸镀、喷涂等方式附着在金属表面,以增加金属的耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。

7. 喷砂:通过高速喷射砂粒或其他硬质颗粒,对金属表面进行冲击,以去除表面的氧化层、污染物或瑕疵,以及增加表面的粗糙度。

8. 钝化:使用化学物质对金属表面进行处理,形成一层钝化膜,以提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。

二、其他无机覆盖层表面处理术语1. 涂层:将涂料、漆膜或其他涂覆材料涂刷、喷涂或浸渍在物体表面,以达到保护、装饰、隔热、防火等功能。

2. 化学气相沉积(CVD):一种通过在高温下将气体化合物反应沉积在物体表面,形成一层薄膜的技术。

3. 物理气相沉积(PVD):一种通过将原材料蒸发或溅射在物体表面,形成一层薄膜的技术。

4. 氧化处理:将物体表面暴露在氧气环境中,以形成一层氧化膜,提高物体的耐腐蚀性和耐磨性。

5. 热处理:通过加热和冷却的过程,改变物体的晶体结构和性能,以提高物体的硬度、强度、耐磨性等。

6. 化学处理:使用化学药剂对无机覆盖层进行处理,以去除污染物、改善表面品质或改变物体的性能。

7. 磷化处理:使用磷化剂对物体表面进行处理,形成一层磷化膜,以提高物体的耐腐蚀性和润滑性。

8. 氟化处理:使用氟化剂对物体表面进行处理,形成一层氟化膜,以提高物体的耐腐蚀性和防粘性。

金属表面处理有哪些方式

金属表面处理有哪些方式

表面处理属于最古老的技术,自从地球上有人类,表面处理就是人类最早掌握的一种技术。

原始人类的生活极其艰苦,过着群居的生活,为了生存,他们制造石器工具,应用研磨技术使石器具有锋利刃口,产生“尖劈”效果。

到了新石器时代,原始人使用的石器通体经过研磨,表面细腻光滑,注重装饰效果,已成为时代主流。

表面处理常见的方式有以下四种:
1、机械表面处理:喷砂、抛丸、磨光、滚光、抛光、刷光、喷涂、刷漆、抹油等。

2、化学表面处理:发蓝发黑、磷化、酸洗、化学镀各种金属与合金、TD 处理、QPQ处理、化学氧化等。

3、电化学表面处理:阳极氧化、电化学抛光、电镀等。

4、现代表面处理:化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD、离子注入、离子镀、激光表面处理等。

表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。

详情可以咨询焦作汇鑫恒机械制造有限公司。

金属表面消光处理

金属表面消光处理

金属表面消光处理可以采用多种方法,以下是一些常见的方法:
1. 喷砂处理:这是一种常用的金属表面消光处理方法。

喷砂处理不仅能清除金属表面的氧化物、锈蚀、旧漆膜等杂质,还能使金属表面获得一定的粗糙度,增强涂层的附着力。

此外,喷砂处理还能将机械加工应力变成压应力,提高金属的防腐能力和自身的耐蚀性。

2. 机械抛光:使用抛光机或手工进行抛光,使金属表面达到光滑的效果。

这种方法常用于金属表面的初步处理,为后续涂装或喷涂做准备。

3. 化学处理:通过化学方法改变金属表面的性质,达到消光的效果。

例如,阳极氧化是一种常用的化学处理方法,主要用于铝及铝合金的表面处理,能生成一层具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特性的氧化膜。

4. 涂层处理:在金属表面涂覆一层消光剂或消光漆,使金属表面呈现消光效果。

这种方法操作简单,但需要注意涂层的选择和施工工艺。

需要注意的是,不同的金属材料和表面状态可能需要采用不同的消光处理方法。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的消光处理方法。

此外,消光处理过程中需要注意安全问题,如佩戴防护眼镜、手套等,以避免可能的伤害。

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表面处理方式:金属:1.喷砂喷砂是利用压缩空气把石英砂高速吹出去对零件表面进行清理的一种方法。

工厂里也叫吹砂,不仅去锈,还可以顺带除油,对涂装来说非常有用。

常用于零件表面除锈;对零件表面修饰(市场卖的小型的湿式喷砂机就是这个用途,砂粒通常是刚玉,介质是水);在钢结构中,应用高强螺栓进行联接是一种比较先进的方法,由于高强联接是利用结合面之间的摩擦来传力的,所以对结合表面的质量要求很高,这时必须用喷砂对结合表面进行处理。

喷砂用于形状复杂,易于用手工除锈,效率不高,现场环境不好,除锈不均匀。

一般的喷砂机都有各种规格的喷砂枪,只要不是特别小的箱体,都可以把枪放进去打干净。

压力容器的配套产品—封头采用喷砂方式清除工件表面的氧化皮,石英砂的直径为1.5m m~3.5mm.有一种加工就是利用水作载体,带动金刚砂来加工零件的,就是一种喷砂。

2.喷塑喷塑是为了提高防腐蚀能力,与喷砂结合更好,主要是因为结合力提高了导致质量提高。

可以增加防锈和美观效果3.氮化和软氮化氮化包括气体氮化、辉光离子氮化和软氮化,软氮化是一种通俗的叫法,严格的讲,软氮化是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗,主要特点是渗速快(2-4h),但渗层薄(一般在0.4以下),渗层梯度陡,硬度并不低,如果是液体氮化,硬度甚至略高于气体氮化。

气体氮化可以做到深渗层,它的硬度梯度缓,比软氮化承受的载荷高,外观漂亮,缺点是周期长,表面有脆性相,一般要有一道精加工(加工余量很小,一般1丝到2丝)。

辉光离子氮化有气体氮化的优点,在0.4㎜渗层以下,渗速比气体氮化快的多,而且表面不会有脆性相,可以局部氮化,缺点是成本略高,对形状复杂或带长孔的工件效果不好。

变形方面应该是辉光离子氮化变形最小,实际中相差很小,很多时候几乎一样。

为了缩短氮化周期,并使氮化工艺不受钢种的限制,在近年间在原氮化工艺基础上发展了软氮化和离子氮化两种新氮化工艺。

软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢的氮原子渗入的同时,还有少量的碳原子渗入,其处理结果与一般气体氮化相比,渗层硬度较氮化低,脆性较小,故称为软氮化。

1、软氮化方法分为:气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。

目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。

气体软氮化是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗,常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺,它们在软氮化温度下发生热分解反应,产生活性氮、碳原子。

活性氮、碳原子被工件表面吸收,通过扩散渗入工件表层,从而获得以氮为主的氮碳共渗层。

气体软氮化温度常用560-570℃,因该温度下氮化层硬度值最高。

氮化时间常为2-3小时,因为超过2.5小时,随时间延长,氮化层深度增加很慢。

2、软氮化层组织和软氮化特点:钢经软氮化后,表面最外层可获得几微米至几十微米的白亮层,它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳体Fe3(C,N)所组成,次层为的扩散层,它主要是由γ`相和ε相组成。

软氮化具有以下特点:(1)、处理温度低,时间短,工件变形小。

(2)、不受钢种限制,碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行软氮化处理。

工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关。

3、能显著地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。

在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。

4、由于软氮化层不存在脆性ξ相,故氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。

因此,目前生产中软氮化巳广泛应用于模具、量具、刀具(如:高速钢刀具)等、曲轴、齿轮、气缸套、机械结构件等耐磨工件的处理。

与渗氮区别主要是:1.在一定温度下向试件表面渗入氮、碳,以渗氮为主,但非单纯渗氮。

2.处理时间比氮化短。

3.其表面白层相比渗氮白层而言脆性要小。

4.软氮化应用的材料比较广泛。

5软氮化比普通氮化周期短,温度略低,因此变形更小,但硬度和氮化层厚度略差,且气体软氮化无毒4.QPQQPQ盐浴氮化复合处理技术在机械易损件及工业易损件上的应用一、什么是QPQ技术“QPQ”是英文“Quench--Polish--Quench”的缩写。

原意为淬火(快冷)一抛光一淬火(快冷),从专业上来讲,这种说法不够确切,但在国际上已经习惯地沿用至今。

并被普遍采用。

QPQ技术是一种复合型技术,复合的含义,在方法上是指它是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件,实现了氮化工序和氧化工序的复合;渗层组织上是氮化物和氧化物的复合;性能上是耐磨性和抗蚀性的复合;工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。

通常硬化技术只能提高金属的耐磨性,防腐技术一般只能提高金属表面的抗蚀性,而QPQ技术则可以同时大幅度提高金属表面的耐磨性和抗蚀性,而且提高的幅度比常规硬化技术和防腐技术高10倍以上,因此它被称为冶金学领域内的革命性新技术。

同时该技术还具有工件几乎不变形、元公害、节能等优点。

QPQ技术的核心是其无公害的盐浴配方。

该配方由德国迪高沙公司实行可口可乐式的独家国际垄断,只向用户提供处理产品的已经熔化的成品盐和生产设备,从不提供盐浴配方。

世界上一些著名的大公司都从德国引进了成套设备技术。

美国通用电器公司羁这项新技术成功地取代了内燃机车缸套的镀硬铬工艺,消除了六价铬对环境的污染,并提高了缸套的耐磨性和抗蚀性。

美国康明斯公司乖J用此项技术解决了进、排气门的耐磨抗蚀问题。

德国大众轿车的凸轮轴,奥地利斯太尔重型汽车驱动桥减速器的内齿轮也采用了这项技术。

该技术几乎被日本所有汽车厂家采用,其中本田公司有五座大型自动化设备分设于国内外,处理零件150多种,年处理量达6万吨。

现在该技术已被德国、美国、英国、法国、瑞士、奥地利、俄罗斯、日本、印度等40多个国家采用,用于各种耐磨件和抗蚀件。

我国的戚墅堰机车车辆厂、山东潍坊柴油机厂、杭州汽车发动机厂等厂于八十年代末以60--90万美元从德国引进了成套设备技术,分别用于机车缸套,汽车曲轴等零件,但必须高价从国外进口生产甩盐。

二、QPQ技术的特点中国机械装备(集团)公司成都工具研究所经过长期试验研究,于上个世纪八十年代初期率先打破了德国对这项技术的独家国际垄断,独立开发了成分独特的盐浴配方,其无公害水平优于德国,达到国际领先水平。

我公司推广的QPQ技术实行大量生产已有十多年历史,现有用户已达100多家,应用的产品有数百种之多。

涉及到汽车、摩托车、纺织机械、轻化工机械、、枪械、机床、仪器仪表、齿轮、模具、工具等几十个行业。

该技术的生产用盐已销往朝鲜,台湾。

由于该技术具有国际先进水平,并创造了很好的经济效益和社会效益,为国家作出了较大贡献,被确定为国家级新产品,“九五“国家重点推广科技项目。

先后荣获四川省科技进步一等奖,国家科技进步二等奖等各种奖励。

从盐浴的有效成分,工艺过程,渗层的结构与性能等方面来说,我所的0P。

技术与德国技术几乎完全相同,但此外我所的QPQ技术还有以下特点:l、无公害水平高我所独立开发的成分独特的氮化盐浴配方,其中添加了一种特殊的氧化剂,使盐浴中的氰根含量仅为德国的1/10,无公害水平更高。

2、渗速快与迪高沙公司的盐浴相比,我所的盐浴渗入速度更快,在氮化温度比迪高沙公司技术低10℃的情况下可以达到同样的渗层深度。

3、设备简便实用,价格低廉与迪高沙公司相比氮化盐浴不必通压缩空气。

迪高沙公司的生产线为双轨密封设备,我所为单轨开放设备,不仅便于操作维修,而且大大降低成本,因此成套设备的费用不到进口的l/5。

4、生产用盐价格便宜我所开发的QPQ技术生产用盐大部分采用普通工业原料,因此售价不到进口盐价格的1/3,国内最低。

5、终身技术服务可向用户提供QPQ生产线的主要设备,辅助设备,检测设备等全部设备,免费对用户进行技术培训,到现场指导用户投产,长期对用户负责,并实行终身免费技术服务。

三、QPQ技术的工艺过程和渗层的影响因素1、QPQ技术的基本工艺过程:清洗剂清洗——清水漂洗——预热——盐浴氮化——盐浴氧化——冷水清洗——热水清洗——自然干燥——浸油经过大量工艺参数试验和长期生产实践的验证,最终确定,一般的结构零件的QPQ处理工艺规范大体如下:预热(空气炉):350-400℃,20-30min氮化(盐溶炉):550-570℃,2-3h氧化(盐溶炉):370-400℃,15-20min高速钢工具的氮化规范:530-560℃,10-40minCrl2MoV类钢的氮化规范:520-530℃,2h根据工件的基体材料,使用条件等因素,对每种产品制定具体的生产工艺。

2、渗层形貌QPQ处理后的渗层组织,由外向内由三层组成:即氧化膜,化合物层,扩散层。

图1为金相显微镜下观察到的45钢的渗层组织(由于制样保护的原因,一般很难观测到氧化膜)。

圈1 45钢的渗层组织 ×360氧化膜是铁的氧化物(Fe3O4),可以提高金属表面的抚蚀性,美化工件的外观。

皇与亿舍物层一起构成了抗蚀性极高的综合抗蚀层。

同时这层氧化膜对提高耐磨性也毒一定作用。

化合物层俗称白亮层,为铁的氮化物(Fe2—3N),是QPQ技术所形成的渗层组织中最重要的部分。

化合物层耐磨性极高,抗蚀性也极高,通常渗层质量的好坏多以化合物层的厚度和致密度来衡量。

扩散层是氮渗入铁的晶格中形成的固溶体,它可以提高金属的疲劳强度,对提高普通碳钢和低合金钢的耐磨性和抗蚀性作用不大,但高速钢、不锈钢等高合金钢的扩散层要硬度可以达到1000HV以上,因此有很高的耐磨性。

在化合物层最外面往往有一层海绵状或柱状多孔区,一般称之为疏松层。

疏松层硬度低,耐磨性差,通常认为它会影响产品的使用寿命,应加以控制。

3、渗层形成的影响因素渗层形成的影响因素主要指氮化工序的氮化温度、氮化时间、氰酸根含量的影响,基体材料也对渗层有较大影响。

氮化温度的影响:化合物层的深度随着氮化温度的升高几乎成直线增加,但氮化温度对化合物层的表面硬度影响较小。

氮化温度超过570℃,疏松层会加重。

氮化时间的影响:化合物层的深度随着氮化时间的加长而增加,氮化时间增加到3小时以后,化合物层增加缓慢,疏松层加重。

氰酸根的影响:氰酸根含量的增加,会提高渗速,增加渗层的深度,因此氰酸根含量不能太低,但过高的氰酸根含量也会加剧疏松的形成,因此氰酸根的含量应该控制在一定的范围内。

氧化规范对化合物层的深度,硬度和致密度没有影响。

4、基体材料的选择与预先热处理基体材料所含的合金元素不同直接影响到渗层的硬度和深度,通常认为合金元素可以提高渗层硬度,而减少渗层深度;同时由于基体材料成分的不同,预先热处理的硬度不同,抗回火能力不同,影响到QPQ处理以后基体心部的硬度。

钢中的含碳量对化合物层深度影响不大,对渗层的表面硬度影响也不大。

常见材料在QPQ处理前的预先热处理大体上有如下几种情况,现根据钢的含碳量和抗回火能力的不同,分别加以说明。

低碳钢:20、20Cr、20CrMo、18CrMnTi等低碳钢、低碳合金钢一般都不作予先热处理,即使先进行淬火或正火,QPQ处理后基体硬度也会大幅度下降。

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