钢铁材料的表面处理

钢铁材料的表面处理钢铁材料的表面处理 第五章钢铁材料的表面处理磨损和腐蚀是发生于机械设备零部件的 材料流失的过程 虽然磨损与腐蚀是不可避免的 但若采取得力的 措施 可以提高零件的耐磨性 耐蚀性 金属表面技术是指通过施加覆盖层或改变表面形貌 化学成分 相 组成 微观结构等达到提高材料抵御环境作用能力或赋予材料表面 某种功能特性的材料工艺技术 在很多情况下 材料的失效是从表面开始的 如腐蚀 磨损及材料 的疲劳破坏等 在高温使用的材料 加涂层后 不但可以减少腐蚀和磨损 也可以 使基体部分保持在较低的温度 从而延长其使用寿命 所以表面技 术已成为当前一个活跃的研究领域 一 化学镀镍化学镀镍的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂 将镍 盐还原成镍 同时使镀层中含有一定量的磷 沉积的镍膜具有自催化性 可以使反应继续进行下去 化学镀镍层比电镀镍层硬度更高 更耐磨 其化学稳定性高 可以 耐各种介质的腐蚀 具有优良的抗腐蚀性能 化学镀镍层的热学性 能十分重要 表现在和基体一起承受摩擦磨损和腐蚀过程中产生的 热学和力学行为 二者的相溶性对镀层使用寿命的影响较大 它的 导电性取决于磷含量 电阻率高于冶金纯镍 但它的磁性比电镀镍 层要低 因此 经过化学镀镍的材料已成为一种优良的工程材料 波音727型飞机的JT8D型喷气发动机 其价格昂贵 通过化学镀镍修 复更新后仍能使用 一些飞机的低碳钢发射架 采用化学镀镍后 可以代替不锈钢 并且以极低的成本提供了相同的防腐和耐蚀能力 化学镀镍也广泛应用于电子 电器和仪器仪表行业中应用的对象有 继电器 电容器压电阻件等方面 二 电镀电镀是金属电沉积技术之一 其工艺是将直流电通过电镀 溶液 电解液 在阴极 工件 表面沉积金属镀层的工艺过程 电镀的目的在于改变固体材料的表面特性 改善外观 提高耐蚀 抗磨损 减磨性能 或制取特定成分和性能的金属覆层 提供特殊 的电 磁 光 热等表面特性和其他物理性能等 锌镀层常在紧固件 冲压件使用 经过铬酸转化处理后 锌镀层可在电唱机上使用 三 热浸镀热浸镀是将一种基体金属金国适当的表面预处理后 短 时的浸在熔融状态的另一种低熔点金属中 在其表面形成一层金属 保护膜的工艺方法 钢铁是最广泛使用的基体材料 铸铁及铜等金属也有采用热浸镀工 业的 镀层金属主要有锌 锡 铝 铅等及其合金 多年来 热浸镀涂层材料不断推陈出新 使热浸镀工艺有了突破性 的进展 他们以优异的性能 明显的经济效益和社会效益 挤身于金属防护 涂层的行业 并引起了人们的强烈关注 四 热喷涂所谓热喷涂是将喷涂材料熔融 通过高速气流 火焰流 或等离子流使其雾化 喷射在基体表面上 形成覆盖层 热喷涂工艺灵活 施工对象不受限制 可任意指定喷涂表面 覆盖 层厚度范围较大 生产效率高 采用该技术 可以使基体材料在耐磨性 耐蚀性 耐热性和绝缘性 等方面的性能得到改善 目前 包括航空 航天 原子能设备和电子等尖端技术在内的几乎 所有领域内 热喷涂技术都得到了广泛的应用 并取得了良好的经 济效益 五 真空离子镀真空离子镀是在真空条件下 利用气体放电使气体 或被蒸发物质离子化 气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时 把蒸发物或其反应物蒸镀在基片上 真空离子镀把辉光放电 等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结合在 一起 不仅明显的提高了