常见金属表面处理工艺

1、金属表面处理种类简介电镀镀层金属或其她不溶性材料做阳极，待镀得工件做阴极镀层金属得阳离子在待 镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子得干扰.且使镀层均匀、牢固，需用含 镀层金属阳离子得溶液做电镀液，以保捋镀层金属阳离子得浓度不变。电镀得目得就是 在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属得抗腐蚀性（镀层 金属多采用耐腐蚀得金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、与 表面美观。电泳电泳就是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴 极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物沉积于工件表面。电泳表面处理工艺得特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均

2、匀、平整、光滑得优点，电泳漆膜得硬度、附看力、耐 腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其她涂装工艺。镀锌镀锌就是指在金属、合金或者其它材料得表面镀一层锌以起美观、防锈等作用得表 面处理技术。现在主要采用得方法就是热镀锌.电镀与电泳得区别电镀就就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金得过程。电泳：溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。溶液中带电粒子（离子）在电场 中移动得现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离得技术称为电泳技术. 电泳又名一电看（#）,泳漆.电沉积。发黑钢制件得表面发黑处理,也有被称之为发蓝得。其原理就是将钢铁制品表面迅速氧 化,

3、使之形成致密得氧化膜保护层,提高钢件得防锈能力.发黑处理现在常用得方法有传统得碱性加温发黑与出现较晚得常温发黑两种。但常 温发黑工艺对于低碳钢得效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。在高温下（约5 5 0C ）氧化成得四氧化三铁呈天蓝色故称发蓝处理。在低温 下（约？ 5（TC）形成得四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。在兵器制造中,常用得就是 发蓝处理;在工业生产中.常用得就是发黑处理。采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜”以防止金属表 面被腐蚀此处理过程称为“发蓝；黑色金属表面经“发蓝处理后所形成得氧化膜具外层 主要就是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。4发蓝（发黑）得操作流程：工件装

4、夹T去油T清洗T酸洗T清洗T氧化T清洗T皂化T热水煮洗T检查。所谓皂化.就是用月瞬水溶液在一定温度下浸泡工件。目得就是形成一层硬 脂酸铁薄膜，以提高工件得抗腐蚀能力。金属表面着色金属表面看色,顾名思义就就是给金属表面“涂”上颜色.改变其单一得、冰冷得 金属色泽，代之以五颜六色,满足不同行业得不同需求.给金属看色后一般都增加了防腐能力，有得还增加了抗磨能力。但表面彩色技术 主要得应用还在装饰领域,即用来美化生活美化社会。抛丸抛丸得原理就是用电动机带动叶轮体旋转（直接带动或用V型皮带传动），靠离 心力得作用，将直径约在0、23、0得弹丸（有铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸等不同 类型）抛向工件得表面,使

5、工件得表面达到一定得粗糙度，使工件变得美观,或者改变 工件得焊接拉应力为压应力,提高工件得使用寿命。通过提高工件表面得粗糙度,也提 高了工件后续喷漆得漆膜附看力。其寓意即为抛丸处理可以为喷漆工艺得前道工序.喷砂喷砂就是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英 砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理得工件表面使工件表面得外表面得外 表或形状发生变化由于磨料对工件表面得冲击与切削作用使工件得表面获得一定得清 洁度与不同得粗糙度使工件表面得机械性能得到改善.因此提高了工件得抗疲劳性，增 加了它与涂层之间得附看力.延长了涂膜得耐久性，也有利于涂料得流平与装饰。喷砂工艺与其它清理工

6、艺（如酸洗,工具清理）相比有以下特点:-_、喷砂处理就是最彻底、最通用、最迅速、效率最高得清理方法二、喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择,而其它工艺就是没办法实现这一点得手工 打磨可以打出毛面但速度太慢化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接。喷丸得特点：1、清理得灵活性大。容易清理复杂工件得内夕卜表面与管件得内壁；并且 不受场彬辱限制,可以将其移至到特大型工件附近进行清理。2、设备结构简单.整机投资少，易损件少.维修费用低。3、消耗能量大.必须配备大功率得空压站4、清理表面易有潮气容易生绣。5、清理效率低.操作人员多,劳动强度大。抛丸得特点：1、灵活性差。受场地得限制清理工件有些盲目性

7、，在工件内卫表面易产 生清理不到得死角、2、不用压缩空气加速弹丸不必设置大功率得空压站.3、清理表面不易有潮气不容易生绣。4、设备结构t匕较复杂,易损件多,特别就是叶片等零件，维修工时多,费用5、清理效率高,费用低,操作人员少.容易实现自动化控制，适用于大批量生 产.喷丸喷丸s ho t pccni ng 用喷丸进行表面处理,打击力大清理效果明显。但喷 丸对薄板工件得处理,容易使工件变形.且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基 材产生变形，由于FO3O4与F c2O 3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形.所 以对带有油污得工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有得工件表面处理方

8、法中，清理效果最I圭得还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高得清理。但就是我国目前通用 喷砂设备中多由役龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。喷丸与抛丸得区别喷丸使用高压风或压缩空气作动力而抛丸一般为高速旋转得飞轮将钢砂高速抛 射出去。抛丸效率高，但会有死角，而喷丸比较灵活，但动力消耗大。两种工艺虽喷射动力与方式不同，但都就是高速冲击工件为目得其效果也基 本相同相比而言,喷丸比较精细,容易控制精度但效率不及抛丸之高，适形状复杂得小 型工件抛丸比较经济实用，容易控制效率与成本，可以控制丸料得粒度来控制喷射效 果，但会有死角，适合于形面单一得工件批量加工、两种工艺得选用主要取决工件得形状与

9、加工效率、喷丸与喷砂得区别喷丸与喷砂都就是使用高压风或压缩空气作动力，将其高速得吹出去冲击工件表 面达到清理效果但选择得介质不同，效果也不相同、喷砂处理后工件表面污物被清除掉工件表面被微量破坏表面积大幅增加， 从而增加了工件与涂/镀层得结合强度、经过喷砂处理得工件表面为金属本色但就是由于表面为毛糙面，光线被折射掉. 故没有金属光浸，为发暗表面、喷丸处理后，工件表面污物被清除掉,工件表面被微量而不被破坏，表面积有所 增加、由于加工过程中，工件表面没有被破坏.加工时产生得多余能量就会引会工件基 体得表面强化、经过喷丸处理得工件表面也为金属本色，但就是由于表面为球状面光线部分被 折射掉故工件加工为亚

10、光效果、磷化磷化(pho s p horization )就是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜 得过程,所形成得磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化得目得主要就是绐基体金属提供保 护，在一定程度上防止金属被腐蚀:用于涂漆前打底，提高漆膜层得附看力与防腐蚀能 力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。钝化其钝化得机理可用薄膜理论来解釋即认为钝化就是由于金属与氧化性质作用作 用时在金属表面生成一种非常薄得、致密得、覆盖性能良好得、牢固地吸附在金属表 面上得钝化膜。这层膜成独立相存在，通常就是氧化金属得化合物它起看把金属与腐 蚀介质完全隔开得作用防止金属与腐蚀介质接触从而使金属基本停止溶解形成钝态达

11、到防腐蚀得作用。钝化得优点1、与传统得物理封闭法相比，钝化处理后具有绝对不增加工件厚度与改 变颜色得特点、提高了产品得精密度与附加值.使操作更方便：2、由于钝化得过程属于无反应状态进行,钝化剂可反复添加使用，因此寿命更 长、成本更经济.3、钝化促使金属表面形成得氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳 定，并且在空气中同时具有自行修复作用，因此与传统得涂防锈油得方法相比,钝化形 成得钝化膜更稳定、更具耐蚀性.金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强得现象，称为钝化。由某 些钝化剂（化学药品）所引起得金属钝化现象.称为化学钝化。如浓HN03、浓H2S 04、HC103、K2Cr2O7、KMn04等

12、氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后，其电极电 势向正方向移动使其失去了原有得特性如钝化了得铁在铜盐中不能将铜置换出此外， 用电化学方法也可使金属钝化.如将Fe置于H2 S 04溶液中作为阳极，用外加电流使阳 极极化，采用一定仪器使铁电位升高一定程度.F o就钝化了。由阳极极化引起得金属钝 化现象叫阳极钝化或电化学钝化.喷涂利用压力或静电力将油漆或粉末附看在工件表面，使工件有防腐与外观装饰作 用、烤漆在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入无尘衡温烤房烘烤。就是一种微孔（细缝）渗透密封工艺将密封介质（通常就是低粘度液体）通过 自然渗透（即微孔自吸）、抽真空与加压等方法渗入微孔（细缝）中.将缝隙填

13、充满.然后 通过自然（室温）、冷却或加热等方法将缝隙里得密封介质固化，达到密封缝隙得作用.喷油将油漆喷在产品表面.自然风干得方式。抛光利用柔性抛光工具与磨料颗粒或其她抛光介质对工件表面进行得修饰加 工抛光不能提高工件得尺寸精度或几何形状精度，而就是以得到光滑表面或镜面光淫 为目得有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多 层帆布、毛毡或皮革尋制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料与油脂等 均匀混合而成得抛光剂。抛光时,高速旋转得抛光轮（圆周速度在20米/秒以上）压向 工件，使磨料对工件表面产生滚压与微量切削,从而获得光亮得加工表面表面粗糙度 般可达RaO.

14、6 M 0、01微米；当采用非油脂性得消光抛光剂时可对光亮表面消光 以改善外观。对产品表面要求稍低时,常采用滚筒抛光得方法。粗抛时将大量磨料与产 品放在罐状滚筒中滚筒转动时，使产品与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表 面凸锋而减小表面粗糙度得目得。超声液清洗就是利用超声波在液体中得空化作用、加速度作用及直进流作用对液体 与污物直接、间接得作用使污物层被分散、孚L化、剥离而达到清洗目得。紧固件得表面处理:紧固件表面处理得选择由于几乎所有商业紧固件都就是由碳钢、合金钢制成,一些种类得紧固件希望能防 止腐蚀.即使使用防腐蚀材料得紧固件,仍然需要表面处理来防止不同材料得腐蚀。此外, 表面处理得镀层

15、必须附着牢固.不能在安装与卸下得过程中脱落,对螺纹紧固件，镀层还需 足够薄,使得镀后螺纹仍能旋合一般镀层得温度限制比紧固件材料要彳氐因此还需考虑紧 固件所处得工作温度要求对于表面处理人们一般关注得就是美观与防腐，但紧固件得主 要功能就是紧固零部件，而表面处理对紧固件得紧固性能也有很大得影响所以选择表面 处理时.也应考虑紧固性能得因素,即安装扭矩-预紧力得一致性。一名高水平得设计者, 不仅应考虑设计还因注意到装酉8得工艺性甚至坏保要求。下面根据上述因素简要介绍一 些紧固件常用得镀层以供设计人员与紧固件从业人员参考。电镀锌电镀锌就是商业紧固件最常用得镀层它比较便宜，外观也较好瞧,可以有黑色、军 绿

16、色然而,它得防腐性能一般,其防腐性能就是锌镀（涂）层中最低得。一般电镀锌中性盐 雾试验在7 2小时之内，也有采用特殊封闭剂使得中性盐雾试验达200小时以上，但价格 贵,就是一般镀锌得58倍。电镀锌加工过程易产生氢脆，所以10、9级以上得蝮栓一般不采用镀锌得处理、虽 然镀后可以用烘箱去氢，但因钝化膜在6 0 C以上时将遭破坏，因此去氢必须在电镀后钝 化前逬行。如此可操作性差,加工成本高。在现实中.一般生产厂不会主动去氢,除非特定 客户得强制要求。电镀锌得紧固件扭矩一预紧力一致性较差且不稳定.一般不用于重要部位得连接。 为了改善扭矩一预紧力一致性,也可采用镀后涂覆润滑物质得方法改善与提高扭矩一预紧

17、 力一致性。磷化（磷化相对镀锌便宜,耐腐蚀性能比镀锌差）磷化相对镀锌便宜,耐腐蚀性能比镀锌差。磷化后应涂油,其耐腐蚀性能得高彳氐与 所涂油得性能有很大得关系。例如,磷化后涂一般得防锈油,中性盐雾试验也只有102 0小时。涂高档得防锈油，则可达7 29 6小时但其价格就是一般磷化涂油得23倍.紧固件磷化常用得两种锌系磷化与猛系磷化。锌系磷化润滑性能比猛系磷化好,猛 系磷化抗腐蚀性,耐磨性镀锌较好。它得使用温度可达华氏225度到400度（107- 204 C ）。:Dlk用紧固件很多用磷化涂油处理。因为它扭矩一预紧力_致性很好,装配时能保 证达到设计所预期得紧固要求所以在工业中使用较多。特别就是一

18、些重要零部件得连接。 如、钢结构连接副.发动机得连杆蝮栓、螺母.缸盖、主轴承、飞轮螺栓,车轮螺栓螺母等。高强度蝮栓采用磷化.还可以避免氢脆问题所以在工业领域10、9级以上得螺栓一 般采用磷化表面处理。氧化（发黑）发黑+涂油就是工业紧固件很流行得镀层.因为它最便宜并且在油耗尽之前瞧起来 不错。由于发黑几乎无防锈能力，所以无油后它很快就会生锈。就就是在有油状态下，其 中性盐雾试验也只能达到3 5小时。发黑得紧固件扭矩预紧力一致性也很差。如需提高可以在装配时在内处螺纹上 涂抹油脂后再旋合.电镀镉（价格约就是电镀锌得15-20倍）镉镀层耐腐蚀性能很好，特别就是在海洋性大气坏境下得耐腐蚀性较其她表面处理

19、 好。电镀镉得加工过程中得废液处理费用大成本高,其价格约就是电镀锌得1520倍所 以在一般行业不使用,只用于一些特定得坏境。如,用于石油钻井平台与海航飞机用紧固 件。电镀洛各镀层在大气中很稳定,不易变色与失去光泽硬度高耐磨性好。在紧固件上用锯 镀层一般就是作为装饰作用在防腐性要求较高得工业领域很少使用.因为好得各电镀紧固 件与不锈钢同样昂贵只就是使用不锈钢强度不够时才用镀诰紧固件代替。为了防止腐蚀镀洛前应首先镀铜与镇。锯镀层可以承受华氏1200度（650C ）得高 温。但也与电镀锌一样存在氢脆问题。镀银、镀镇银镀层既可以防腐蚀又可以作为紧固件得固体润滑剂由于成本原因，螺母使用镀 银.螺栓不用.有时小螺栓也镀银银在空气中失去光泽.但可以在华氏160 0度下作用。所 以，人们利用其耐高温与润滑得特性用于在高温下工作得紧固件，以防止蝮栓、蝮母得氧 化咬死。紧固件镀密主要用于既要防腐,又要导