金屬材料的表面處理(完整版)

　　

【正文】 拌一次，方可放入滲硼工件。 (4)不受鋼種的限制 (4)不受鋼種的限制 表 52 幾種表面熱處理工藝的比較 滲硼技術 (1)硬度與耐磨性 鋼鐵滲硼后表面具有極高的硬度，顯微硬度可達 1290～ 2300HV，所以具有很高的耐磨性。 圖 57 氣體滲碳典型工藝曲線 (２ )氣體滲碳 氣體滲碳是指零件在氣體滲碳劑中進行滲碳的工藝。 (2)吸收 分解產生滲入元素的活性原子 (初生狀態原子 )被工件表面吸收 (溶解 )，這一過程的進行必須具備下列兩個條件：有滲入元素的活性原子存在，滲入元素呈分子狀態存在時，不能被工件吸收；滲入元素能滲入工件中形成固溶體或金屬化合物。 ４ .火焰淬火的特點 ?火焰淬火的主要特點為：①設備簡單、體積小、成本低、使用方便，受工件體積大小的限制；②淬火后表面清潔，很少氧化與脫碳，變形小；③操作簡便，工藝靈活，淬火成本低；④火焰加熱溫度高、加熱快、生產效率高；⑤加熱溫度和淬硬層深度不容易控制，質量 ?所以，火焰淬火一般用于單件、小批量生產以及大型工件（如大模 感應淬火 １ .感應淬火原理 ２ .常用感應淬火方法及應用 ３ .感應淬火的特點 １ .感應淬火原理 ?感應淬火是利用感應電流通過零件所產生的熱效應，使零件表面很快加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻的熱處理方法，如圖 5 KG*8〗3 ?當一定頻率的電流通過空心銅管制成的感應器時，在感應器的內部及周圍便產生一個交變磁場，于是，在工件內部產生了同頻率的感應電流。 ３ .火焰淬火操作要點及注意事項 (１ )對被淬火表面預先進行認真清理和檢查，淬火部位不允許有脫碳層、氧化皮、氣孔、砂眼和裂紋等缺陷。 (５ )形變強化 (如噴丸、機械鍍等 )。金屬材料與熱處理 主編 課題 5 金屬材料的表面處理 課題引入 課題說明 課題目標 金屬材料表面處理概述 表面淬火 表面化學熱處理技術 化學氧化與磷化處理 電鍍技術 表面氣相沉積技術 其他表面處理技術 思考題 金屬材料表面處理概述 表面處理技術的作用 表面處理技術的分類 表面處理技術的作用 １ .提高表面耐蝕性和耐磨性，減緩、消除和修復材料表面的變化及損傷 ２ .使普通材料獲得具有特殊功能的表面 ３ .表面處理技術可用于節約能源，降低成本，改善環境 表面處理技術的分類 (１ )表面合金化技術 包括噴焊、堆焊、離子注入、激光熔覆等。 表面處理技術的分類 (６ )熱噴涂 (如火焰噴涂、等離子噴涂、電弧噴涂等 )。 (２ )根據零件淬火部位及技術要求選擇合適的噴嘴。電流在工件內的分布是不均勻的，表面電流密度大，心部電流密度小，通過感應器的電流頻率越高，電流就越集中于工件的表面，這種現象稱為集膚效應。 (3)擴散 被工件表面吸收的滲入元素原子，由表面向內部移動，并達到一定的濃度和深度。 1)排氣階段 零件在裝爐時使爐溫下降，同時帶入大量空氣。 (2)高溫抗氧化性及熱硬性 鋼鐵滲硼后所形成的鐵硼化合物 (FeB、 Fe2B)是一種十分穩定的金屬化合物，它具有良好的高溫抗氧化性和熱硬性，經滲硼處理的模具一般可在 600℃ 以下可靠地工作。滲硼工件要吊裝在坩堝內，每隔 0 5～ 1h將工件適當地移動，以保證滲硼層均勻。 １ .固體滲硼 ?固體滲硼是將工件埋入含硼的粉末或顆粒介質中，或在其表面涂以含硼膏劑，裝箱密封再加熱保溫的化學熱處理工藝。操作時，為了防止活化劑過早分解， ?粉末滲硼的溫度一般為 850～ 950℃ 。在高溫下游離狀態的活性硼原子，被工件表面吸附，與鐵原子生成硼化物 FeB和 Fe2B。電解滲硼速度快，滲劑便宜，滲層深，易調節，但滲層欠均勻，坩堝壽命較短。 (２ )氧化膜疏松的測定 在脫脂后的工件上滴上數滴 3%的中性硫酸銅，若在 30s內不顯示銅色即為合格。 磷化處理 １ .磷化工藝的基本原理 ２ .磷化工藝分類及應用特點 １ .磷化工藝的基本原理 (１ )利用酸的浸蝕使基體金屬表面 H+濃度降低 (２ )促進劑 (氧化劑 )加速 (３ )磷酸根的多級離解 (４ )磷酸鹽沉淀結晶成為磷化膜 ２ .磷化工藝分類及應用特點 (１ )防銹磷化工藝 磷化工藝的早期應用是防銹，鋼鐵件經磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。 (3)刷涂磷化 上述兩種方法無法實施時，采用本法。彩虹色鈍化膜的耐蝕性比無色鈍化膜高 5倍以上，這是因為彩虹色鈍化膜比白色鈍化膜厚。 １ .化學氣相沉積的原理 (2) 吸附于工件表面的各種物質發生表面化學反應。 (5)CVD法沉積溫度高，一般在 800～ 1100℃ 范圍內，對于高溫時變形量較大的鋼材和尺寸要求特別精密的工件要考慮變形的影響。在真空室中通過電阻加熱 (或電子束加熱、感應加熱 )使膜材汽化，然后向真空室中通入 0 1～ 1 0Pa的氫氣，在基體相對于膜材間加負高壓，于是基體與膜材間產生輝光放電，基體在受到氣體正離子轟擊清除表面污染物的同時，也有大量被電離的膜材物質的正離子射向負高壓的基體， ?物理氣相沉積過程是在真空中進行的，與其他工藝相比有以下特點：①在真空條件下制備的膜物理化學性能好，如不受污染、純度高、致密性好、光潔度高、膜厚均勻；②膜厚容易控制，既可制幾百微米的厚膜，也很容易制備數十納米的極薄膜；③鍍膜材料和基體材料的范圍廣泛，幾乎不受限制。 (２ )在壽命等同的條件下增加承載能力。 (３ )玻璃彈丸 其應用是在近十幾年發展起來的，已在國防工業中獲得應用。如 Cr12萊氏體鋼和 4Cr5MoSiV鋼表面熔化，然后超高速冷卻，形成很細的鑄態組織，使合金元素和碳化物分布更均勻，提高了