金属表面工程工艺论文

《金属表面工程工艺论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、金属表面工程工艺201211601113材卓121刘才兴由现实中的实际盂求，金属材料既要求表面冇较高的便度和耐磨性，乂要求心部具冇足够的韧性，必须采用各种表面强化工艺。近年来，金属表面处理技术获得了迅速发展，已广泛应用于众多领域。随着金属加工业、铁路制造业、汽车行业的飞速发展，对住产各种金属制品及铁路、汽车零部件产品的质蚩有了更高要求，通过长期的实践证明，一些简单、简易的前处理方式,已经不能满足金属加工及涂装的基木要求，必须采用合适的表面工程工艺来强化金属，常见的几种工艺如下：1表血淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火，以强化零件表而的热

2、处理方法，使表而具有高的硬度、耐辭性和疲劳极限,心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的赠性和韧性，即表硬电韧。适用于承受弯

3、11

4、、扭转、摩擦和冲击的零件。2化学热处理是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织，进而改变其性能的热处理工艺。与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层纽织，还改变具化V成分。化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。3表面形变强化指使钢件在常温下发生塑性变形，以提高其表面硬度并产生冇利的残余压应力分布的表面强化工艺。工艺简单，成

5、本低廉，是提高钢件抗疲劳能力，延长其使用寿命的重要工艺措施。4金属喷涂技术是将金属粉末加热至熔化或半熔化状态，用高压气流使具雾化并喷射于工件表而形成涂层的工艺称为热喷涂利用热喷涂技术可改善材料的耐磨性、耐蚀性、耐热性及绝缘性等。广泛用于包括航空航天、原了能、电了等尖端技术在内的儿乎所冇领域。5金属镀层是在基体材料的表血覆上一层或多层金属镀层，可以显苦改善其耐赫性、耐蚀性和耐热性，或获得其他特殊性能。包括电镀、化学镀、复合镀。应用在对材料有特殊要求。原子能工业和航天航空工业。6金属碳化物覆层气相沉积技术是指将含有沉积元素的气和物质，通过物理或化学的方法沉积在材料表面形成薄膜的-种新型镀

6、膜技术。7化学转化膜是将金属部件置于选定的介质条件下，使表层金属和介质中的阴离子发生反应，生成附着牢固的稳定化合物。铝及铝合金制品阳极化处理、钢铁制品化学氧化处理，能大大提高英耐蚀性；镀锌层经过珞酸盐处理后，在盐雾试验中出现锈点的时间大人增加。8电解着色铝及铝合金的电解着色是将经过阳极氧化的制件浸入含有重金属盐的电解液小，通过交流电作用，发生电化学反应，使进入氧化膜微孔小的重金属离子还原为金属原子,沉积于孔底阻挡层上而着色。9喷丸处理也称喷丸强化，是提高零件疲劳寿命的冇效方法乞一，喷丸处理就是将高速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹簧表层发牛犁性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较髙

7、的残余应力，山于弹赞表而压应力的存在，当弹费承受载荷时可以抵消一部分抗应力,从而提高弹簧的疲劳强度。喷丸是用来清除厚度不小于2mm的或不要求保持准确尺寸及轮廓的屮型、人型金属制品以及铸锻件上的氧化皮、铁锈、型砂及旧漆膜。是表血涂（镀）覆前的一种清理方法。广泛用于大型造船厂、重型机械厂、汽车厂等。喷丸强化是一个冷处理过程，它被广泛用于提高长期服役于高应力工况下金属零件，如飞机引擎压缩机叶片、机身结构件、汽车传动系统零件等的抗疲劳属性。喷丸强化，是在一个完全控制的状态下,将无数小圆形称为钢丸的介质高速且连续喷射,捶打到零件表面，从而在表面产牛一个残余压应力层。因为当每颗钢丸撞击金属零件上

8、，宛如一个微型棒捶敲打表而，捶出小压痕或凹陷。为形成凹陷，金属表层必定会产生拉伸。表层下，压缩的晶粒试图将表面恢复到原来形状，从而产生一个高度压缩力作用下的半球。无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。最终，零件在压应力层保护下，极人程度地改善了抗疲劳强度，延长了安全工作寿命。喷丸乂分为喷丸和喷砂。川喷丸进行表面处理，打击力人，清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理，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Fc3o4和Fc2o3没冇塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带冇油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中，清理

9、效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表而要求较高的清理。但是我国冃前通用喷砂设备中多由钱龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极人，喷砂过程小产牛大量的矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康并污染环境。喷丸强化分为一般喷丸和应力喷丸。一般处理时，钢板在自由状态下，川高速钢丸打击钢板的里面，使具表面产牛预压应力。以减少工作屮钢板表面的拉应力，增加使用寿命。应力喷丸处理是将钢板在