表面处理工艺概述

表面处理工艺概述

培训讲师：贾建东目录1、表面处理的目的2、表面处理分类3、常见金属的表面处理方法4、表面处理的工艺流程5、不同表面处理方法对零件尺寸的影响6、不同表面处理对外观的影响7、常见的表面处理缺陷1、表面处理的目的提高零件的抗腐蚀性能改善零件外观修补零件尺寸如模具和滚轴的修理，常用电镀或者电铸的方法增加产品性能

提高零件的表面硬度，增加耐磨性（铝氧化、镀硬铬等）提高零件的焊接性能（镀镍、镀锡）提高零件的润滑性（镀锡铅、铁氟龙喷涂、光油喷涂）

……….不同表面处理方法的抗腐蚀效果避免材料与氧气的接触抗腐蚀层的微观致密程度抗腐蚀层的厚度抗腐蚀层的材料选择电镀/电铸阳极氧化/电泳化学保护膜2、表面处理的分类表面机械强化表面转换膜表面喷涂表面机械强化工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面，如喷丸/砂处理、滚压加工、内孔挤压、拉丝、磨光和抛光等，其中喷丸/砂处理、拉丝、磨光和抛光处理在生产中应用很广泛。喷砂处理喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获的一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。喷丸种类石英砂/玻璃砂、金刚砂、铁砂、海砂、铜矿砂/铜砂

表面喷涂喷油（溶剂型涂料）喷粉（粉末涂料）喷涂技术

空气喷涂

高压无气喷涂

静电喷涂

加热喷涂

表面转换膜氧化处理磷化处理电镀化学镀电铸、电泳与电抛光表面转换膜——氧化处理化学氧化处理钢铁件的化学氧化处理铝及铝合金的化学氧化处理镁合金的化学氧化处理电化学氧化处理铝及铝合金的阳极氧化钛的阳极氧化钢铁件的化化学氧化处处理钢铁的化学学氧化处理理是将钢铁铁件在化学学药物中加加热到适当当温度，使使其表面形形成一层致致密蓝色(或黑色)的氧化膜，，与外界的的氧气隔绝绝，以改善善钢的耐蚀蚀性和外观观，这种工工艺又叫发发蓝/黑处理。氧氧化膜是一一层致密而而牢固的Fe3O4薄膜，只有有0.5~1.5微米厚，对对钢件的尺尺寸精度无无影响。氧氧化处理后后的钢件还还要进行肥肥皂液浸渍渍处理和浸浸油处理，，以提高氧氧化膜的防防腐蚀能力力和润滑性性能。不同材料成成份的钢铁铁件，氧化化时使用的的化学药水水配方不同同。氧化处理过过程中溶液液中的氧化化剂含量越越高，生成成氧化膜速速度也越快快，而且膜膜层致密、、牢固。溶溶液中碱的的浓度适当当增大，获获得氧化膜膜的厚度增增大，碱含含量过低，，氧化膜薄薄而脆弱。。溶液的温温度适当升升高，可以以提高氧化化致密度。。工件含碳量量越高，越越容易氧化化，氧化时时间越短。。氧化处理理时间主要要根据钢件件的含碳量量和工件氧氧化要求来来调整。氧化处理工工艺不影响响零件的精精度，常用用于仪器、、仪表、工工具、枪械械及某些机机械零件的的表面，使使其达到耐耐磨、耐蚀蚀以及防护护与装饰的的目的。铝及铝合金金的化学氧氧化处理铝及其铝合合金在自然然条件下很很容易生成成致密的氧氧化膜，可可以防止空空气中水分分和有害气气体的氧化化和侵蚀，，但是在碱碱性和酸性性溶液中易易被腐蚀。。为了在铝铝和铝合金金表面获得得更好的保保护氧化膜膜，应该进进行氧化处处理。常用用的处理方方法有化学学氧化法与与电化学氧氧化法。化学氧化法法是把铝或或铝合金零零件放人化化学溶液中中进行氧化化处理而获获得牢固的的氧化膜，，其厚度为为0.3～1微米。此方方法适用于于纯铝、铝铝镁、铝锰锰合金。化化学氧化法法主要用于于提高铝和和铝合金的的耐蚀性和和耐磨性，，并且此工工艺方法操操作简单，，成本低，，适于大批批量生产。。按处理溶液液的性质可可分碱性和和酸性溶液液氧化处理理。例如，碱性性氧化液为为Na2CO3(50g/L)、Na2CrO4(15g/L)、NaOH(25g/L)，处理温度度：80～100°C，处理时间间：10～20min。经氧化处处理后的铝铝表面呈现现厚度为0.5～1微米的金黄黄色氧化膜膜。铝及铝合金金的阳极氧氧化电化学氧化化法是在电电解液中使使铝和铝合合金表面形形成氧化膜膜的方法，，又称阳极极氧化法，，将以铝或或铝合金为为阳极的工工件置于电电解液中，，通电后阳阳极上产生生氧气，使使铝或铝合合金发生化化学或电化化学溶解，，结果在阳阳极表面形形成一层氧氧化膜。阳阳极氧化膜膜不仅具有有良好的力力学性能与与抗蚀性能能，而且还还具有较强强的吸附性性，采用不不同的着色色方法后，，还可获得得各种不同同颜色的装装饰外观。。由于阳极氧氧化膜的多多孔结构和和强吸附性性能，表面面易被污染染，特别是是腐蚀介质质进人孔内内易引起腐腐蚀。因此此阳极氧化化膜形成后后，必须进进行封闭处处理，封闭闭氧化膜的的孔隙，提提高抗蚀、、绝缘和耐耐磨等性能能，减弱对对杂质或油油污的吸附附。常用的的封闭方法法有热水、、热水溶液液封闭法和和石蜡、油油类、树脂脂封闭法等等。阳极氧化膜膜的结构（（10000倍俯视图））阳极氧化膜膜的结构（（20000倍俯视图））阳极氧化膜膜的结构（（10000倍截面图））阳极氧化膜膜的结构（（15000倍截面图）表面转换膜——磷化处理把钢铁件浸入入磷酸盐为主主的溶液中使使其表面沉积积，形成不溶溶于水的结晶晶型磷酸盐转转化膜的过程程称为磷化处处理。常用的的磷化处理溶溶液为磷酸锰锰铁盐和磷酸酸锌溶液，磷磷化处理后的的磷化膜厚度度一般为1～5微米，其抗腐腐蚀能力是发发蓝处理的2～10倍。磷化膜与基体体结合力较强强，有较好的的防蚀能力和和较高的绝缘缘性能，在大大气、油类类、苯及甲苯苯等介质中均均有很好的抗抗蚀能力，对对油、蜡、颜颜料及漆等具具有极佳的吸吸收力，适合合做油漆底层层。但磷化膜膜本身的强度度、硬度较低低，有一定的的脆性，当钢钢材变形较大大时易出现细细小裂纹，不不耐冲击，在在酸、碱、海海水及水蒸气气中耐蚀性较较差。在磷化化处理后进行行表面浸漆、、浸油处理，，抗蚀能力可可较大提高。。磷化处理所需需设备简单，，操作方便，，成本低，生生产效率高。。在一般机械械设备中可作作为钢铁材料料零件的防护护层，也可作作为各种武器器的润滑层和和防护层。表面转换膜——电镀电镀是将被镀镀金属制品作作为阴极，外外加直流电，，使金属盐溶溶液的阳离子子在工件表面面沉积形成电电镀层。电镀镀实质上是一一种电解过程程，其阴极上上析出物质的的重量与电流流强度、时间间成正比。欲欲进行电镀必必要的三个条条件是：电源源、镀槽(电镀液)及电极。电镀可以为材材料或零件覆覆盖一层比较较均匀致密、、具有良好结结合力的镀层层，以改变其其表面特性和和外观，达到到材料保护或或装饰的目的的。电镀除了了可使产品美美观、耐用外外，还可获得得特殊的功功能，可提高高金属制品的的耐蚀性、耐耐磨性、耐热热性、反光性性、导电性、、润滑性、表表面硬度以及及修复磨损零零件尺寸及表表面缺陷等，，如在半导体体器件上镀金金，可以获得得很低的接触触电阻；在电电子元件上镀镀锡可以获得得很好的焊接接性能；在活活塞环及轴上上镀铬可以获获得很高的耐耐磨性；防止止局部渗碳的的镀铜、防止止局部渗氮的的镀锡等。目前，广泛应应用的电镀工工艺有镀铜、、镀镍、镀铬铬、镀锌、镀镀银、镀金等等。表面转换膜——化学镀化学镀亦称无无电解镀。其其原理是:在水溶液中金金属离子通过过化学反应（（氧化还原））变成金属，，沉积在工件件表面形成镀镀层。化学镀获得镀镀层是通过化化学反应直接接在溶液中产产生的，因此此它不受工件件表面形状的的影响，避免免电镀工艺中中遇到的高低低电流区域的的影响，因此此它在工件表表面的镀层厚厚度均匀一致致，尤其适合合机械零件的的处理。化学镀的镀层层因为是通过过化学反应所所产生，因此此镀层中沉积积的杂质较多多，且化学镀镀层比电镀层层疏松，抗腐腐蚀性能低于于电镀的方法法。目前化学镀镍镍、镀铜、镀镀银、镀金、、镀钴、镀钯钯、镀铂、镀镀锡等已在工工业生产中应应用，尤其在在电子工业中中应用更为广广泛。表面转换膜——电铸、电泳与与电抛光电铸——厚镀层的电镀镀工艺电泳与电抛光光——阳极氧化的分分支在电解反应的的过程中，决决定电流分布布的因素出现现了改变，电电镀过程中是是工件的形状状占绝对优势势，电铸、电电抛光和阳极极氧化是溶液液的流动性占占绝对优势，，因此后者的的尺寸变化相相对较少。3、常见金属的的表面处理方方法铝及铝合金表表面处理方法法表面喷砂/拉丝、化学氧氧化、阳极氧氧化（普通、、铬酸、硬质质、微弧、陶陶瓷）、化学学镍、电镀镁及镁合金表表面处理方法法化学氧化、阳阳极氧化、化化学镍、电镀镀铜及铜合金表表面处理方法法化学保护膜、、化学氧化（（钝化、黑化化）、化学学镍、电镀不锈钢表面处处理方法发黑/蓝、电抛光、、化学抛光、、表面喷砂/拉丝、机械抛抛光、化学镍镍、电镀碳钢及铁合金金表面处理方方法发黑/发蓝、磷化、、化学镍、、电镀钛及钛合金表表面处理方法法阳极氧化、化学镍、电电镀锌及锌合金表表面处理方法法化学镍、电镀镀4、表面处理的的工艺流程机械方法前处处理喷砂、拉丝、、抛光、磨平平、去毛刺、、除氢化学方法前处处理除油、除腊、、除胶、除氧氧化膜、活化化、化学抛光光表面转换膜生生成化学方法后处处理钝化、封闭、、中和、涂/浸油机械方法后处处理抛光、除氢5、不同表面处处理方法对零零件尺寸的影影响无影响的表面面处理方法：：发蓝/黑、化学氧化化磷化（增加尺寸1-5微米）阳极氧化（增加尺寸视视氧化膜厚度度而定）化学镀（增加尺寸视视镀层厚度而而定）电镀（增加尺寸视视镀层厚度和和电镀种类而而定）电抛光（0.02-0.06mm的减少）6、不同表面处处理对外观的的影响发黑/蓝------表面呈灰黑色色或蓝色铜钝化/酸洗--------铜件本色（较较亮）铝及铝合金化化学氧化-------本色不锈钢抛光-------材料本色（较较亮）电镀锌、电镀镀铬-------根据客户需要要、蓝白色电镀镍、电镀镀铜镍-------灰/银色化学镀镍-------灰/银色阳极氧化（普普通、硬质））--------本色或灰色7、常见的表面面处理缺陷起皮、分层粗糙、烧边水绩色差、色泽不不均生锈、锈斑麻点、过腐蚀蚀尺寸不符划伤、碰伤完谢谢！9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。21:52:4821:52:4821:5212/28/20229:52:48PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2221:52:4821:52Dec-2228-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。21:52:4821:52:4821:52Wednesday,December28,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2221:52:4821:52:48December28,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。28十二月月20229:52:48下午21:52:4812月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月229:52下下午午12月月-2221:52December28,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/2821:52:4821:52:4828December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。9:52:48下午午9:52下午午21:52:4812月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。21:52:4821:52:4821:5212/28/20229:52:48PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。12月月-2221:52:4821:52Dec-2228-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。21:52:4821:52:4821:52Wednesday,December28,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2221:52:4821:52:48December28,202214、意志坚强的的人能把世界界放在手中像像泥块一样任任意揉捏。28十二月月20229:52:48下午21:52:4812月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。十二二月月229:52下下午午12月月-2221:52December28,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/2821:52:4821:52:4828December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。9:52:48下下午9:52下下午午21:52:4812月月-229、杨柳散和和风，青山山澹吾虑。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、阅读一切切好书如同同和过去最最杰出的人人谈话。21:52:4821:52:4821:5212/28/20229:52:48PM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2221:52:482