表面工程学-复习资料.doc

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1、第一章绪论1．表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能的化学、物理方法与工艺。2．表面工程技术内涵：（1）表面改性技术。能够提高零部件表面的耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能，或使材料表面具有特殊功能（磁性能、光电性能）的有关技术。（2）表面加工技术。能在单晶硅表面制作大规模集成电路的光刻技术、离子刻蚀技术。（3）表面合成技术。借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，离子注入制备或合成新材料。（4）表面加工三维合成技术将二维表面加工累积成三维零件的快速原型制造技术。（5）上述几个要点的组合

2、或综合3．表面工程技术的分类：（1）表面改性技术：表面组织转换技术、表面涂镀技术、表面合金化和掺杂技术（2）表面微细加工技术（3）表面加工三维成型技术——快速原型制造⑷表面合成新材料技术4.表面工程技术功能：①提高耐腐蚀、耐磨性、耐疲劳、耐辐射性能，表面自润滑性；②实现表面自修复性（自适应、自补偿、自愈合），生物相容性。第二章表面工程技术的物理化学基础1.理想表面：无限晶体中插进一个平面，将其分成两部分后所形成的表面，并认为半无限晶体中的原子位置和电子密度都和原来的无限晶体一样。2.洁净表面：尽管材料表层原子结构的周期性不同

3、于体内，但如果其化学成分仍与体内相同，这种表面就成为洁净表面。3.清洁表面：指零件经过清洗（脱脂、浸蚀等）以后的表面，与洁净表面必须用特殊的方法才能得到不同。4.典型固体界面分类：（1）基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面（2）基于固相组织或晶体结构差异形成的界面（3）基于固相宏观差异形成的界面：冶金结合界面、扩散结合界面、外延生长界面、化学键结合界面、分子键结合界面、机械结合界面5.物理吸附和化学吸附的区别：P12表2-16.摩擦分类（实际工作条件差别）干摩擦，边界润滑摩擦、流体润滑摩擦、滚动摩擦7.固体润滑覆膜分类：

4、（1）粘结固体润滑膜（2）化学反应法固体润滑膜（3）电镀和气相沉积方法形成固体润滑膜91.影响固体材料粘着磨损性能的因素：（1）润滑条件或环境。许多金属在经过切削或磨削后，洁净表面在5min内就产生了一层5~50分子的氧化膜，它在防止粘着方面有重大作用。良好的润滑条件更是降低你粘着磨损的重要保障。（2）硬度。材料的硬度越高，耐磨越好。（3）晶体结构和晶体的互溶性。其他条件相同时，密排六方的材料摩擦系数、磨损率最低，面心立方次之，体心最大。（4）温度。间接影响。T↑，硬度↓，摩擦副互溶性↑，磨损加剧2.磨粒磨损过程的影响因素：

5、（1）磨粒硬度。Ha（磨粒硬度）/Hm（材料硬度）<1.0，软磨粒磨损，磨损速率很低；Ha/Hm>1.2,硬磨粒磨损，增加Ha对速率影响不大；1.0多角形>圆形磨粒（磨损速率）（3）材料力学性能与微观组织。同硬度条件，A、B耐磨性优于P、M；夹杂、内部缺陷使磨损过程中更易产生剥落，大大降低耐磨性。（4）工况和环境条件。湿磨损由于能起到润滑、冷却作用，磨损率稍有下降；在腐蚀介质和高温条件下，磨

6、损速率↑↑3.腐蚀分类：（1）按原理分：化学腐蚀（金属在干燥的气体介质中或不导电的液体介质中发生的腐蚀，无电流产生）和电化学腐蚀（金属在导电的液态介质中因电化学作用产生的腐蚀，有电流产生）（2）按环境不同：湿蚀、干蚀和微生物腐蚀（3）按腐蚀形态不同：全面腐蚀和局部腐蚀第三章1．机械性清理：借助机械力出去材料表面上的腐蚀产物、油污及其他各种杂物，以获得清洁表面的过程，就称为机械性清理2．喷砂或喷丸：以压缩空气或机械离心力为动力，将石英砂、铁砂、钢珠或其他硬质材料喷射或抛射材料表面，利用冲击力和摩擦力来清理材料表面的方法3．脱脂

7、方法：化学脱脂、有机溶剂脱脂、水剂脱脂、电化学脱脂第四章1．表面淬火技术：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到AC3(亚共析钢)或者AC1（过共析钢）之上，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程，就称为表面淬火技术2．表面淬火技术分类：感应加热淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束淬火3．表面淬火技术与常规淬火技术的区别：（1）提高加热速度将使钢的相变点温度Ac3与Accm大幅度提高，但使Ac1温度升高有限。快速加热还可以使A9晶粒及其中的亚结构显著细化。材料经表面淬火后的硬度值比普通淬火后的要高（2）快速加热

8、下渗碳体难以充分溶解，形成的A成分也相当不均匀。它们包括未溶碳化物、高碳偏聚区、贫碳区。表面淬火处理之前需要经行预先热处理（调质、正火、球化退火处理），是碳化物或自由铁素体均匀、细小的分布，以便有利于快速加热时奥氏体的均匀化。4．受控喷丸对材料表面形貌与性能的影响：（1）对材料表面硬度影响