在科学技术不断发展的背景下,现代物理、化学、金属学以及热处理等技术手段,为零件表面的优化处理提供了可能。通过这些技术的综合应用,我们可以对零件表面进行深度改造,使其与心部材料达到优化组合,从而满足预定的性能要求。这种工艺方法,我们称之为表面处理工艺。
表面处理工艺的效用:
表面处理能够增强材料的耐蚀性和耐磨性,减缓或消除材料表面的变化及损伤,同时也能对受损表面进行修复。它还能使普通材料获得具有特殊功能的外表。
这种处理方式不仅有助于节约能源、降低成本,同时对环境的改善也起到了积极的作用。
金属表面处理的分类详述
一种主要的表面淬火方法包括火焰淬火和感应加热。其中,氧乙炔或氧丙烷等火焰是常用的热源。
激光表面强化是通过聚焦激光束对工件表面进行加热,使其在极短时间内达到相变温度或熔点以上,随后迅速冷却,从而实现工件表面的淬硬强化。
激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理及激光熔覆处理等多种方式。
其作用在于提高零件的机械强度、耐磨性、抗疲劳性及耐蚀性等,同时还能够用于表面消光、去氧化皮,以及消除铸、锻、焊件的残余应力等。
滚压是一种在常温下利用硬质滚柱或滚轮对旋转工件进行施压的工艺方法。它通过沿母线方向移动使工件表面产生塑性变形和硬化,从而获得精确、光洁且强化的表面或特定花纹的表面。
这一工艺特别适用于圆柱面、锥面、平面等形状较为简单的零件。
拉丝则是通过外力使金属强行通过模具,从而压缩金属横截面积并获得所需形状和尺寸的表面处理方法。
根据装饰需求,拉丝可制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等多种样式。
抛光则是一种对零件表面进行光整加工的方法,虽然一般只能获得光滑表面,但它并不能提高或保持原有的加工精度。抛光后的Ra值随预加工状况不同可达1.6~0.008μm。
抛光分为机械抛光和化学抛光两种。
化学热处理中,渗碳和渗氮是两种主要方式。
三、转化膜技术的运用
发黑与磷化是表面转化膜技术的例子。在进行阳极氧化前,需要进行抛光、除油、清洗等预处理工作,随后进行冲洗、着色和封闭等处理步骤。
这种技术常用于汽车、飞机等特殊部件的防护处理以及工艺品和日用五金制品的装饰性处理。
四、覆膜技术的各类方法
热喷涂是将金属或非金属材料加热熔化后,依靠压缩气体连续吹喷到制件表面上,从而形成与基体牢固结合的涂层。
真空溅射镀是真空镀的一种形式,根据工艺的不同,真空镀还可分为真空蒸镀、真空离子镀等。
电镀是一种电化学和氧化还原的过程。以镀镍为例,金属制件浸在含有镍盐的溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后便可在制件上沉积出金属镀镍层。
电镀方法分为普通电镀和特种电镀两种。
化学气相沉积(CVD)是一种在特定温度下,混合气体与基体表面相互作用形成金属或化合物薄膜的方法。由于CVD膜层具备耐磨、耐蚀、耐热以及电学、光学等特殊性能,已被广泛应用在多个工业领域。