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金属表面处理工艺汇总

发表时间:2022-09-21 18:04

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,称为表面处理工艺。

金属表面处理的作用:

1. 提高表面耐蚀性和耐磨性,减缓、消除和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、改善环境。


金属表面处理工艺分类

表面处理工艺分类说明
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,以获取需求性能的表面处理工艺。材料表面化学组成不变。
表面合金化技术通过物理方法,使添加材料进入基体,形成合金化层,以获取需求性能的表面处理工艺。
表面转化膜技术通过化学方法,使添加材料与基体发生化学反应,形成转化膜,以获取需求性能的表面处理工艺。
表面复模技术通过物理、化学方法,使添加材料在基体表面形成镀、涂层,以获取需求性能的表面处理工艺。基体不参与涂层的形成


总共可以分为4大类:表面改性技术、表面合金化技术、表面转化膜技术和表面覆膜技术。

一、表面改性技术

1. 表面淬火 2. 激光表面强化 3. 喷丸 4. 滚压 5. 拉丝 6. 抛光


二、表面合金化技术

1. 化学表面热处理

表面合金化技术的典型工艺就是化学表面热处理,是将工件置于特定介质中加热保温,使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织,进而改变其性能的热处理工艺。

与表面淬火相比,化学表面热处理不仅改变钢的表层组织,还改变其化学成分。根据渗入的元素不同,化学热处理可分为渗碳、氨化、多元共渗、渗其他元素等。化学热处理过程包括分解、吸收、扩散三个基本过程。

化学表面热处理最主要的两种方式就是渗碳和渗氮。

对比渗碳氮化
目的提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,同时保持心部良好的韧性。提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,提高耐蚀性。
用材含0.1-0.25%C的低碳钢。碳高则心部初性降低。为含Cr、Mo,Al,Ti、V的中碳钢。
常用方法气体渗碳法、固体渗碳法、真空渗碳法气体氮化法、离子氮化法
温度900 ~ 950℃500~ 570℃
表面厚度一般为0.5~2mm不超过0.6~0.7mr
用途广泛用于飞机、汽车和拖拉机等的机械零件如齿轮、轴、凸轮轴等。用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。如仪表的小轴、轻载齿轮及重要的曲轴等。


三、表面转化膜技术

1. 发黑与磷化 2. 阳极氧化


四、表面覆膜技术

1. 热喷涂 2. 真空镀