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常见金属材料表面处理工艺

发布时间: 2022-12-13    作者:admin
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陕西金属表面处理 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。

陕西金属表面处理

作用:

1.提高表面耐蚀性和耐磨性,消除或修复材料表面的变化及损伤 。

2.使普通材料获得具有特殊功能的表面。

3.节约能源、降低成本。

表面改性技术:通过物理,化学等方法,改变材料表面的形貌,相组成,微观结构,缺陷状态,应力状态。材料表面化学组成不变。

1.表面淬火:指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下,利用快速加热将表层奥氏体化后进行快速冷却,使得表面硬化的一直热处理方法。

作用:提高工件表面的硬度,耐磨性和疲劳强度(多用于轴类,齿轮类零件)

2.喷砂:以压缩空气为动力,利用高速喷射出的砂粒或者铁粒,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,也可达到清理或者修饰目的。

3.喷丸:与喷砂类似,采用的是钢铁丸取代砂粒。使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力,提升工件疲劳强度的冷加工工艺。

4.拉丝:指在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的表面处理方式。

作用:消除不锈钢板原材料表面刮痕,并且也有很好的装饰效果作用。

5.抛光:对零件表面进行修饰的一种光整加工方法,以得到光滑表面或者镜面光泽为目的。随着预加工状况不同,抛光后的Ra值可达到1.6-0.008 um。(分为机械抛光和化学抛光)

5.1.机械抛光:靠切削材料表面的塑性变形去掉表面的凸部而得到平滑面的抛光方法,以手工操作为主,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法(.高Ra=0.008μm)

5.2.化学抛光:让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。(可以抛光很多复杂工件,效率高,表面粗糙度一般为10μm)

6.震磨:震磨用的震动研磨机采用先进的螺旋流动,三次元振动的加工原理,使机器内部的磨料和工件产生相互挤压和相互磨擦,产生出均匀的作用力,给工件起到很好的光饰作用。提高了零件表面光洁度、精度,表面粗糙度可达到Ra0.1-Ra0.01μm

表面合金化技术:

1.渗碳和渗氮:

概念:通过物理方法,使添加材料进入基体,行成合金化层。

典型工艺:金属的渗碳和渗氮处理

方法:将金属和渗剂共同放置于密闭的腔体内,采用加热,真空等措施,活化金属表面,经过分解,吸收,扩散过程等作用使碳,氮进入金属基体。

表面转化膜技术:

概念:通过化学方法,使添加材料与基体发生化学反应,形成转化膜。

典型工艺:1.钢铁的发黑与磷化处理;2.不锈钢的着色处理;3.铝合金的氧化与着色处理

1.发黑处理:

概念:金属表面处理的一种常用手段,原理是使金属表面产生一层氧化膜,以隔绝空气,达到防锈目的。

适用范围:对外观要求不高时可以采用发黑处理,钢制件的表面发黑处理,也被称为发蓝。原理:化学表面处理,在工件表面形成一层致密的氧化膜,提高工件的耐腐蚀性和耐磨性。不会对内部组织产生影响。

2.磷化处理:

概念:一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,工件(钢,铝,锌)浸入以酸式磷酸盐为主的磷化液,在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程。

目的:1.用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力

2.在金属冷加工工艺中起到减摩润滑的作用。

3.不锈钢表面本色白化处理

4.铝合金的本色阳极氧化

概念:将铝或铝合金零件沉浸于酸性电解液中,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腐蚀氧化膜层。(防护性,装饰性,绝缘性,耐磨性)

目的:提高铝及铝合金的各种性能,包括耐磨性,耐蚀性等。

特点:1.硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-250um

2.表面坚硬,硬度可以达到HV500左右。

3.附着力强,所生成的氧化膜有50%渗透在铝合金内部,50%附着在铝合金表面

表面涂层技术

概念:通过物理,化学方法,使添加材料在基体表面形成涂层。基体不参与涂层的形成。

镀锌:

作用:主要是防腐蚀,用量占全部电镀零件的1/3至1/2,是所有电镀品种

产量.大的一个镀种。

优势:成本低,抗腐蚀性好,美观和耐储存等优点,在机电,轻工和国防等工业领域得到了广泛应用。

镀镍:

应用:防护装饰性:在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上,保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用。

功能性:防腐蚀——电镀镍层在空气中的稳定性很高,抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。

耐磨性——镍镀层的硬度比较高,用于易磨损产品的修护电镀,有银白色和黑色两种。

镀铬:

优点:1.铬在大气中能长久保持光泽,在碱液,硝酸,硫酸等许多有机酸不发生反应。

2.在空气中极易钝化,表面生成一层极薄的钝化膜。

3.镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性及较低的摩擦系数

用途:防护装饰性镀层,防治基体金属生锈和美化外观,也常用于提高制品的耐磨性或者修复磨损,镀铬有银白色,黑色,雾色等。

镀装饰性铬:在抛光的镀层表面镀0.25-2um的镀铬层,使得制品表面更加光亮,且具有一定的耐磨性和耐热性,防锈能力不如镀锌,优于氧化。

镀硬铬:在钢铁基体上镀硬铬,镀铬层的厚度一般在5-50um,提升硬度和耐磨性,其硬度一般为800-900HV(维氏硬度)——(轴承、轴、量规、齿轮等)

喷漆的概念:利用压缩空气将涂料喷成雾状涂在木器或者铁器上。

喷塑的概念:利用静电发生器使塑料粉末带电,吸附在铁板或者其它产品的表面,然后经过180-220°C烘烤,使得粉末熔化粘附在金属或者其它物件的表面,形成粉末状的涂层。(静电粉末喷涂涂装)