现代表面工程技术-主要内容
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。
表面工程技术及其应用
2) 德国大众从1941年开始再制造，到2004年已再制造发动机 748万台，变速器240万台。
3) 以色列将一台价值200万美元废旧波音747客机再制造成货机 后，售价达到8000万美元。
表面工程技术的发展
1. 传统的表面工程技术：表面热处理、表面渗碳及油漆技术。
1) 秦兵马俑宝剑表面是采用铬盐氧化工艺处理；“唐三彩”及 “景泰蓝”的处理工艺。
2) 高分子涂装技术：50年代油性涂料、天然树脂涂料→合成树 脂→水系涂料。
3) 传统的表面淬火：火焰加热→高频加热→激光束、电子束淬 火。
广州电视塔
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表面工程技术的应用—铁路交通
和谐号高速列车
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表面工程技术的应用—钻井平台
深水半潜式钻井平台COSLINNOVATOR(2011.10)
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表面工程技术的应用—舰船
辽宁舰航母
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表面工程技术的应用—舰船
辽宁舰航母
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表面工程技术在船舶机械零件中的应用
表面工程技术在柴油机气阀中的应用。 表面工程技术在曲轴等轴类零件中的应用。 表面工程技术在柴油机气缸盖阀座中的应用。 表面工程技术在尾轴耐磨衬套中的应用。 表面工程技术在柴油机燃烧室中的应用。 表面工程技术在船舶钢构件防腐中的应用。 表面工程技术在巴氏合金薄壁轴瓦中的应用。 表面工程技术在船舶其它机械零件中的应用。
2. 表面工程的学科体内容： 表面工程基础理论； 表面工程技术及复合表面技术； 表面加工技术； 表面质量检测与控制； 表面工程技术设计等。 3. 表面工程基础理论：表面失效分析、表面摩擦与磨损、表面腐蚀与
表面工程文档
表面工程1. 简介表面工程是一种应用于工业生产中的技术，通过对材料表面进行改性或处理，可以改变材料的性质和表面特征，从而提供更好的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能，并增加材料的美观度和装饰性。
表面工程广泛应用于汽车工业、航空航天、电子设备制造、医疗器械、建筑等领域。
2. 表面工程的分类2.1 表面涂覆表面涂覆是将一层或多层涂料、漆膜、涂层等材料均匀地涂覆在材料表面上，形成一层保护层或功能层的处理方法。
常见的表面涂覆技术包括电镀、喷涂、浸镀等。
表面涂覆可以提高材料的耐腐蚀性能、抗磨损性能等，同时也能增加材料的装饰性。
2.2 表面喷涂表面喷涂是将材料的颗粒或粉末喷射到待处理表面上，通过热熔或化学反应使其附着在表面上形成涂层。
表面喷涂常用于金属表面的防护和保护，可以防止氧化、腐蚀和高温等影响。
2.3 表面改性表面改性是通过物理或化学方法对材料表面进行处理，从而改变其物理、化学或机械性能。
常见的表面改性方法包括阳极氧化、磨削、抛光等。
表面改性可以提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
2.4 表面涂覆与改性的比较表面涂覆和表面改性是表面工程的两种主要方法，它们有各自的特点和适用范围。
表面涂覆主要应用于需要增加防护和装饰性的场合，例如汽车的喷漆，可以保护车身免受腐蚀和刮擦；而表面改性主要应用于需要改变材料性质和提升机械性能的场合，例如通过磨削和抛光改善金属表面的光洁度和平整度。
3. 表面工程的应用3.1 汽车工业在汽车制造过程中，表面工程技术可以使车身更加耐腐蚀、耐磨损，同时也增加了车身的装饰性。
例如，汽车车身经过喷漆和镀膜等表面涂覆技术可以防止腐蚀和刮擦，并提供车身的颜色和亮度；汽车发动机的表面经过热喷涂技术可以提高其耐磨损性和耐高温性能。
3.2 航空航天在航空航天领域，材料的轻量化和高强度是目前的发展趋势。
通过表面涂覆和改性可以增加材料的耐腐蚀性和抗磨损性，从而提高飞机和航天器材料的使用寿命和安全性。
3.3 电子设备制造表面工程在电子设备制造中起着至关重要的作用。
现代表面工程技术
现代表面工程技术什么是表面工程？表面工程是将材料的表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用各类表面技术，使材料的表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。
第一章表面技术概论表面技术是直接与各类表面现象或者过程有关的，能为人类造福或者被人们利用的技术----宽广的技术领域。
一、使用表面技术的目的1、提高材料抵御环境作用能力。
2、给予材料表面功能特性。
3、实施特定的表面加工来制造构件、零部件与元器件。
途径：表面涂覆：各类涂层技术（电镀、化学镀、热渗镀、热喷涂、堆焊、化学转化膜、涂装、气相沉积、包箔、贴片）。
表面改性：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理。
二、表面技术的分类1、按作用原理(1)原子沉积电镀、化学镀、物理、化学气相沉积(2)颗粒沉积热喷涂、搪瓷涂敷(3)整体覆盖包箔、贴片(4)表面改性2、按使用方法(1)电化学法电镀、电化学氧化（阳极氧化）(2)化学法化学转化膜、化学镀(3)真空法物理、化学气相沉积、离子注入(4)热加工法热浸镀、热喷涂、化学热处理、堆焊(5)其它方法涂装、机械镀、激光表面处理三、表面技术的应用1、广泛性与重要性(1)广泛性➢内容广➢基材广➢种类多遍及各行业，用于构件、零部件、元器件，效益巨大(2)重要性•改善耐腐蚀、磨损、氧化、疲劳断裂、辐照损伤•提高产品长期运行可靠性、稳固性•满足特殊要求（必不可少或者唯一途径）•生产各类新材料、新器件（在制备临界温度超导膜、金刚石膜、纳米多层膜、纳米粉末、纳米晶体材料、多孔硅中起关键作用；又是许多光学、微电子、磁性、化学、生物等功能器件研究与生产的基础）2、在结构材料及构件与零部件上的应用表面技术作用：防护、耐磨、强化、修复、装饰3、在功能材料与元器件上的应用制造装备中具特殊功能的核心部件。
表面技术可制备或者改进一系列功能材料及元器件物理特性：•光学反射镜材料，防眩零件•热学散热材料，耐热涂层，吸热材料•电学表面导电玻璃，绝缘涂层•磁学磁记录介质，电磁屏蔽材料，磁泡材料化学特性：分离膜材料4、在人类习惯、保护与优化环境方面的应用(1)净化大气原料、燃料→CO2、NO2、SO2措施：回收、分解方法：制备触媒载体（钯炭、铂炭、钌炭、铑炭）(2)净化水质制备膜材料，处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化(3)抗菌灭菌TiO2（粉状、粒状、薄膜状）可将污染物分解•当光照射半导体化合物时，并非任何波长的光都能被汲取与产生激发作用，只有能量E满足式(1)的光量子才能发挥作用。
现代表面工程技术第二部分堆焊
• 铬镍奥氏体不锈钢在核容器、化工容器、管道制造中获得广 泛应用。C、Si、B等元素 含量较高的铬镍不锈钢堆焊材料 主要用于阀门密封面的堆焊；Crl9Nil9Mn6型铬镍奥氏体堆 • 焊材料和铁素体含量高的Cr29Ni型堆焊材料耐气蚀性好， 可用于水轮机过流部件耐气蚀堆 焊，由于具有好的耐热和 耐高温冲击能力，也可用于热冲压、热挤压工具的堆焊。 • 高铬马氏体不锈钢堆焊材料耐热性好，热强度高，耐腐 蚀性也较好，主要用于中温 (300℃ ～ 600℃)耐粘着磨损 面的堆焊，如中温中压阀门密封面的堆焊，含碳和钼的Crl3 型 堆焊材料具有较高的耐磨性和一定的抗冲击能力，用于 连铸机的导辊、拉矫辊的堆焊。
• 药芯焊丝MAG堆焊时，焊丝直径一般为3.2mm， C02气保护，气流量大于20L／min，焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h-2h。一般A-450焊丝预热温度 >200℃，A-600焊丝预热温度>250℃。堆焊工艺 参数为：I=300A-500A，U=26V～30V，直流反 接。焊后冷却速度不宜过快，必要时进行350℃焊 后热处理。 • 自保护药芯焊丝堆焊时，焊丝直径一般为 3.2mm，焊丝伸出长30mm～50mm,焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h～2h。堆焊工艺参数为： I=300A-500A，U=26V～30V，工件焊前预热 200℃～250℃。
• 这类钢常用堆焊方法是焊条电弧焊。焊前需 根据工件大小和母材成分在200℃ ～ 600℃ 范围内预热。例如，在补焊裂损或磨损的高 速钢刀具时，局部预热200℃～240℃即可。 补焊后空冷，再刃磨加工到所需尺寸。最后 进行三次540℃回火，每次保温1h，然后即 可使用。补焊大件时，焊前工件应退火。堆 焊前工件预热400℃ ～ 600℃以上，层间温 度应不低于预热温度，焊后炉中缓冷，最后 按高速钢热处理工艺进行处理。再如，在局 部堆焊修复模具时，应视模具钢不同预热 300℃～500℃，堆焊后进行回火。对于堆 焊厚度较大的裂损部位可先用Crl9Ni8Mn7 焊条堆焊一层缓冲层，以减少裂纹倾向。
现代表面技术教学资料
现代表面技术J I A N G S U U N I V E R S I T Y 论文题目：表面工程技术的发展及作用学院：材料科学与工程学院班级：复合材料1202学号：3120706027姓名：李芳表面工程技术的发展及应用摘要：表面工程技术是20世纪80年代世界十项关键技术之一。
简要回顾了表面工程的发展历程，概述了热喷涂技术、激光表面工程技术、堆焊表面工程技术及其它表面工程技术的特点、应用范围、研究现状和发展中存在的问题。
表面工程技术在国民经济和社会发展中的作用以及未来面临的问题。
关键词：表面工程技术，发展，作用，展望0.引言世界上任何物体都有表面，无论生活用品、生产设备、航空航天装置、军事装备、高科技器件等都离不开表面。
高耸云空的电视塔表面、浸入海水的钻探机械表面、埋入地下的各种管道表面，都必须进行表面预防腐蚀保护；破土开山的挖掘机铲斗表面必须进行防磨损强化处理；录音机磁带表面；因为有了钴—磷或钴镍磁性镀层，才能反复奏出美妙的音乐；氟树脂涂于锅体内表面而成为不粘锅；飞机因为表面有吸收雷达波的涂层而能隐身；计算机更离不开大量薄膜、涂层等表面工程技术的支撑。
表面工程形成一门独立的学科虽然只是近20年的事，但其发展之快、涉及范围之广、对人们生产生活影响之大是当初大多数人所始料未及的。
以1983年表面工程的概念被首次提出、1986 年国际热处理联合会更名为国际热处理与表面工程联合会、1987年中国机械工程学会表面工程研究所成立、1988 年《表面工程》杂志创刊为标志，表面工程在我国迅速发展，表面工程已经发展成为横跨材料学、摩擦学、物理学、化学界面力学和表面力学、材料失效与防护、金属热处理学、焊接学、腐蚀与防护学、光电子学等学科的边缘性、综合性、复合型学科。
表面工程具有学科的综合性，手段的多样性广泛的功能性，潜在的创新性、环境的保护性，很强的实用性和巨大的增效性，因而受到各行各业的重视。
其产生的经济效益更是令人瞩目。
现代PVD表面工程技术期末复习内容及答案
PVD1810.221.PVD：真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀。
2.真空泵的分类：气体传输泵、气体捕集器。
3.弧源、磁过滤器、真空靶室和其他附属部分4.PVD的前处理：清洗、去毛刺、喷砂抛光等。
5.分析膜层组织形貌可以采用：金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜。
6.涂层的微观结构和形状最终决定了其性质。
7.衍射峰位角2θ是反映衍射方向的问题，主要与辐射波长，晶胞类型，晶胞大小及形状有关。
遵循布拉格方程。
8.涂层结合力的检测方法：划痕、压痕、球痕测试法。
9.常见的应力测试方法：X射线和电子衍射法，试样变形分析法和光干涉法。
10.靶材按成分分为：单质金属、合金、陶瓷靶材。
11.PVD涂层的研究方向：设备、涂层组元、涂层膜结构、涂层纳米化。
12.真空泵主要分为：气体传输泵、气体捕集泵。
13.靶材形状分为：矩形平面靶材，圆形平面靶材和圆柱靶材。
14.传统靶材制造方法包括：铸造，粉末冶金和非金属粉末。
15.零件的主要失效形式：腐蚀、磨损、疲劳、断裂。
16.涂层内应力主要分为热应力和涂层生长应力。
17.涂层厚度的检测方法：断面法、球痕法、无损检测法。
判断题1.与化学气相沉积相比，物理气相沉积温度高、无污染。
（错，温度低）2.真空度即是气体的稀薄程度。
（错，真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。
）3.与溅射镀和离子镀相比，蒸镀结合性能最好。
（错，最差）4.对刀具喷砂处理可起到刃口细化作用。
（对）5.氮铝化钛涂层是紫黑色，附着力比氮化钛涂层大，耐热性能优越（对）6.清洗是PVD涂层前必不可少的一道工序。
（对）7.刀具涂层要求周边厚度一致，因此涂层过程中必须有三个转动惯量。
（对，自转，公转，大工件台转动）8.在工业领域内，通常用自来水进行漂洗。
（错，杂质多）9.在刀具刃尖涂层沉积最厚，涂层内应力更高。
（对）10.一般情况下，涂层与基体的界限越明显，则涂层结合力越好。
（错，越明显越差）11.相比于平面靶材，旋转管靶材利用率较大。
现代表面工程技术
同时，复合电镀、纳米电镀等新型电镀技术不断涌现，为电镀行业带来
新的发展机遇。
化学镀技术
原理
化学镀是一种无需外加电流，通过化学反应在基体表面沉积金属或合金层的过程。与电镀 相比，化学镀具有设备简单、操作方便、镀层均匀等优点。
应用
化学镀技术广泛应用于电子、航空、石油等领域。例如，化学镀镍可用于电子器件的电磁 屏蔽和耐磨涂层；化学镀铜可用于印刷电路板的导电层；化学镀金可用于精密仪器的装饰 和防腐等。
现代表面工程技术
• 表面工程概述 • 表面预处理技术 • 表面涂层技术 • 表面改性技术 • 表面复合处理技术 • 表面工程新技术展望
01
表面工程概述
表面工程定义与分类
表面工程定义
表面工程是一种通过改变材料表面性 质、组成、结构或形态，以获得所需 性能或功能的综合性技术。
表面工程分类
根据表面处理方式和目的的不同，表 面工程可分为表面改性、表面涂层、 表面合金化、表面复合处理等多种类 型。
THANKS
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微粒选择
根据使用要求，选择不同材质、形状和大小的微粒，如陶瓷颗粒、 金刚石、碳纤维等。
工艺参数
控制电镀液成分、温度、电流密度等工艺参数，实现微粒与金属 离子的均匀共沉积。
复合化学镀技术
复合化学镀原理
利用化学反应在基体表面沉积金属或合金，同时 加入微粒形成复合镀层。
镀液成分
选择合适的还原剂、络合剂、稳定剂等，保证镀 液的稳定性和沉积速度。
应用
热喷涂技术广泛应用于航空航天、石油化工、机械制造等领域。例如，热喷涂陶瓷涂层可用于航空发动机的高温防护 ；热喷涂金属涂层可用于修复磨损的机械零件；热喷涂塑料涂层可用于管道的防腐等。
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1．使用表面技术的目的？（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。
2 按学科特点将表面技术大致划分为三个方面1）表面合金化：包括喷焊、堆焊、离子注入、激光溶敷、热渗镀等。
2）表面覆层与覆膜技术：包括热喷涂、电镀、化学转化处理、化学镀、气相沉积、涂装、堆焊、金属染色、热浸镀等。
3）表面组织转化技术：包括激光、电子束热处理技术以及喷丸、辊压等表面加工硬化技术。
3.表面技术:表面技术主要通过表面涂覆和表面改性技术来提高材料抵御环境作用能力和赋予材料表面某种功能特性。
表面涂覆：主要采用各种涂层技术。
表面改性技术：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。
4．表面粗糙度常采用如下方法表示，请用线段连接相应的采示符号。
轮廓算术平均偏差： R a微观不平度+点高度R z轮廓最大高度R y5电镀的基本原理及其分类？电镀是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原，并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。
电解液主要是水溶液，也有有机溶液和熔融盐。
从水溶液和有机溶液中电镀称为湿法电镀，从熔融盐中电镀称为熔融盐电镀。
6．电沉积的基本条件金属离子以一定的电流密度进行阴极还原时，原则上，只要电极电位足够负，任何金属离子都可能在阴极上还原，实现电沉积。
但由于水溶液中有氢离子、水分子及多种其它离子，使得一些还原电位很负的金属离子实际上不可能实现沉积过程。
所以金属离子在水溶液中能否还原，不仅决定于其本身的电化学性质，还决定于金属的还原电位与氢还原电位的相对大小。
若金属离子还原电位比氢离子还原电位更负，则电极上大量析氢，金属沉积极少。
7．合金共沉积的条件？两种金属离子共沉积除需具备单金属沉积的基本条件外，还应具备以下两个基本条件：①两种金属中至少有一种金属能从其盐的水溶液中沉积出来。
有些金属如W，Mo等不能从其盐的水溶液中沉积出来，但它可以借助诱导沉积与铁族金属共沉积。
②共沉积的两种金属的沉积电位必须十分接近。
如果相差太大，电位较正的金属优先沉积，甚至完全排斥电位较负的金属析出。
8．何谓复合镀？制备复合镀层的基本条件？复合镀是将固体微粒子加入镀液中与金属或合金共沉积，形成一种金属基的表面复合材料的过程。
镀层中，固体微粒均匀弥散地分布在基体中，故又称为分散镀或弥散镀。
①粒子在镀液中是充分稳定。
②粒子在镀液中要完全润湿，形成分散均匀的悬浮液。
③镀液的性质要有利于固体粒子带正电荷，即利于粒子吸附阳离子表面活性剂及金属离子。
④粒子的粒度要适当。
⑤要有适当的搅拌，保持微粒均匀悬浮。
10．电刷镀电刷镀是电镀的一种特殊方式，不用镀槽，只需在不断供应电解液的条件下，用一支镀笔在工件表面上进行擦拭，从而获得电镀层。
所以，刷镀又称无槽镀或涂镀。
11．电刷镀的特点：镀层结合强度高，在钛、铝、铜、铬、高合金钢和石墨上也具有很好的结合强度。
（2）设备简单、工艺灵活、操作方便，可以在现场作业。
（3）可以进行槽镀困难或实现不了的局部电镀。
例如对某些重量重、体积大的零件实行局部电镀。
（4）生产效率高。
刷镀的速度是一般槽镀的10～15倍；辅助时间少；且可节约能源，是糟镀耗电量的几十分之一。
（5）操作安全，对环境污染小。
刷镀的溶液不含氰化物和剧毒药品，可循环使用，耗量小，不会因大量废液排放而造成污染。
12．什么叫化学镀，化学镀的三种沉积方式？化学镀（自催化镀、无电解镀）：是指在没有外电流通过的情况下，利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属，并沉积在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法。
（1）通过电荷交换进行沉积。
（2）接触沉积。
（3）还原沉积。
13．与电镀相比，化学镀有何特点？①镀覆过程不需外电源驱动；②均镀能力好，形状复杂，有内孔、内腔的镀件均可获得均匀的镀层；③孔隙率低；④镀液通过维护、调整可反复使用，但使用周期是有限的；⑤可在金属、非金属以及有机物上沉积镀层。
14．什么叫化学转化膜？常见的化学转化膜可分成哪三类？转化膜的基本用途？通过化学或电化学手段，在金属表面形成的稳定的化合物膜层。
（l）氧化物膜：是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化。
（2）磷酸盐膜：是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称磷化。
（3）铬酸盐膜：是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜，其成膜过程在我国习惯上称钝化。
①防锈；②耐磨；③涂装底层；④塑性加工；⑤绝缘等功能性膜。
15．转化膜形成的二种基本方式：非成膜型处理剂处理方式，成膜型处理剂处理方式。
16．热喷涂技术按照加热喷涂材料的热源种类分为哪几类？其中喷涂速度最高、喷涂温度最高是哪一种？火焰喷涂、电弧喷涂、高频喷涂、等离子弧喷涂（超音速喷涂）、爆炸喷涂、激光喷涂和重熔、电子束喷涂。
其中喷涂速度最高超音速喷涂，喷涂温度最高是等离子弧喷涂。
17．热喷涂特点并予以说明。
（l）适用范围广；涂层材料可以是金属和非金属（如聚乙烯、尼龙等塑料，氧化物、氮化硅、氨化硼等陶瓷）以及复合材料。
被喷涂工件也可以是金属和非金属（如木材）。
用复合粉末喷成的复合涂层可以把金属和塑料或陶瓷结合起来，获得良好的综合性能。
其他方法难以达到。
（2）工艺灵活；施工对象小到10mm内孔，大到铁塔、桥梁等大型结构。
喷涂既可在整体表面上进行，也可在指定区域内涂敷，既可在真空或控制气氛中喷涂活性材料，也可在野外现场作业。
（3）喷涂层的厚度可调范围大；涂层厚度可从几十微米到几毫米，表面光滑，加工量少。
用特细粉末喷涂时，不加研磨即可使用。
（4）工件受热程度可以控制；除喷熔外，热喷涂是一种冷工艺，各种喷涂工艺，工件受热程度均不超过250℃，工件不会发生畸变，不改变工件的金相组织。
（5）生产率高大多数工艺方法的生产率可达到每小时喷涂数千克喷涂材料。
18．热喷涂预处理工序？1．基体表面的清洗、脱脂；2．基体表面氧化膜的处理；3．基体表面的粗化处理；4．基体表面的预热处理；5．非喷涂表面的保护19．表面形变强化的基本原理？通过机械手段（滚压、内挤压和喷丸等）在金属表面产生压缩变形，使表面形成形变硬化层，此形变硬化层的深度可达0.5mm～1.5mm。
有效地提高了金属表面强度、耐应力腐蚀性能和疲劳强度。
20．喷丸强度的试验方法？采用挂片法确定喷丸强度，当试片弧高度f达到饱和值，试片表面达到全覆盖率时，以此弧高度f定义为喷丸强度。
喷丸强度的表示方法是0.25C或fc= 0.25，字母或脚码代表试片种类，数字表示弧高度值（单位为mm）。
21. 表面形变强化的主要方法1．滚压; 2．内挤压;3．喷丸22. 表面热处理的含义是什么？包括哪些工艺？表面热处理是指：仅对零部件表层加热、冷却，从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺，是最基本、应用最广泛的材料表面改性技术之一。
即通过表面层的相变达到强化工件表面的目的。
感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、接触电阻加热表面淬火、浴炉加热表面淬火、电解液加热表面淬火、高密度能量的表面淬火及表面保护热处理等。
23．根据渗入元素的介质所处状态不同，化学热处理可分为哪几类？（1）固体法：包括粉末填充法、膏剂涂覆法、电热旋流法、覆盖层（电镀层、喷镀层等）扩散法等。
（2）液体法：包括盐浴法、电解盐浴法、水溶液电解法等。
气体法：包括固体气体法、间接气体法、流动粒子炉法等等离子法：24．一般化学热处理的基本过程及其控制步骤？①介质中发生化学反应，以提供界面反应所需要的反应物；②反应物通过扩散输运至金属表面，此称为外扩散；③反应物中的某些粒子被金属表面吸附，并发生界面反应；④界面反应产生的活性原子为金属表面层吸收并向纵深迁移，达到一定的深度，此称内扩散。
③、④是控制步骤。
25．渗层的形成条件1）渗入元素必须能与基体金属形成固溶体或金属间化合物；2）渗入元素与基体金属必须保持紧密的接触，或者说渗入元素可以在界面被吸附；3）必须保持一定的温度，即使原子获得足够的扩散动力；4）生成活性原子的化学反应必须满足一定的热力学条件。
26． TRD渗镀层的性能特点, TRD法的优点？1）硬度高；TD法所得镀层几乎全由纯碳化物组成，碳化物层的成分不受基体金属的影响，不存在Fe，O，P，S等成分。
TD法所得镀层硬度大大高于淬火、镀铬或氮化的硬度；2）耐磨性好；耐磨性显然比氮化、渗硼、镀铬、放电硬化等其它表面处理优越而与硬质合金的耐磨性相同或更好，与用CVD和PVD法镀覆的TiC层耐磨性相同。
3）具有良好的抗热粘结性；4）抗剥离性和5）抗氧化及耐蚀性好； 6）韧脆性好；软氮化或渗碳处理会使材料的韧性降低，而TD处理的材料进行艾氏冲击试验或缺口三点弯曲试验，发现其韧性与淬火回火钢大体处于同一水平。
2）①设备简单，价格便宜；②操作简便；③工件冷却方法任意选择；④镀层成分、性能不受处理温度的影响；⑤易于作局部镀覆；③可作重复处理，便于返修。
27．在渗硼层组织中一般会出现FeB与Fe2B，但人们希望得到单相的什么相？一般希望得到单相的Fe2B；28．在气体渗碳、气体碳氮共渗和气体渗氮三种工艺中哪一种工艺温度最高，哪一种温度最低？渗碳工艺温度最高；渗氮工艺温度最低29．渗氮层的组织构成是什么？渗氮后，工件最外层是白色ε相或γ’相，次外层是暗色γ’＋α共析体层30．为什么工模具钢渗硼处理后还需进行淬回火处理？而渗氮处理后可直接使用。
31．金属表面化学热处理的目的（1）提高金属表面的强度、硬度和耐磨性。
2）提高材料疲劳强度。
3）使金属表面具有良好的抗粘着、抗咬合的能力和降低摩擦系数，如渗硫等。
4）提高金属表面的耐蚀性，如渗氮、渗铝等。
32．什么叫氧氮共渗工艺？氧氮共渗后钢材表面形成氧化膜和氮的扩散层。
氧化膜为多孔的Fe3O4，有减摩作用，抗粘着性能好。
扩散层提高了表层硬度，也提高了耐磨性。
因此，氧氮共渗兼有蒸汽处理和渗氮的双重性能，能明显提高刀具和某些结构件的使用寿命。
34．画出气体放电的伏安特性曲线，并予以说明。
伏安特性曲线上五个不同区域（2%）1）黑暗放电与雪崩放电 (OAB、BC）2）起辉（C）点燃电压Vs3）正常辉光放电4）异常辉光放电（使用区域）5）弧光放电区（避免区域）35．离子渗氮机理？在辉光放电中，具有高能量的氮、氢离子轰击作为阴极的工件，一部分离子直接为表面所吸附，渗入工件;另一部分通过阴极溅射轰击出电子及铁、氧等原子。
溅射出的铁原子与附近的活性氮原子结合，形成FeN，被工件吸收。
FeN受到高温作用和离子的轰击会按照FeN→Fe2N → Fe3N → Fe4N的顺序分解为低价氮化铁，同时析出原子氮。
析出的原子氮会向工件内部渗入。