1. 表面处理方法
- 热喷涂 (熔射): 将喷涂材料熔融, 通过高速气流/火焰流/等离子焰流使其雾化, 喷射在基体表面上形成覆盖层.涂层材料和基体材料非常广泛, 金属及其合金/塑料/陶瓷/及复合材料均可.
- 电镀: 相当经济地给基体材料镀上多种金属. 镀层厚度易控制, 基体材料不加热, 热变形小.
- 沉积法: 依靠有机金属化合物的分解, 环境与基体表面间热力学的势差或真空中蒸气凝聚行成薄的覆盖层.可以准确控制覆盖层的厚度和成分, 可以形成复合(多层)覆盖层.
金属表面镀层处理 (耐蚀)
| 名称 | 优 点 | 缺 点 | 厚 度 |
| 镀锌 | 1.在干燥空气中比较稳定, 不易变色
2.腐蚀后生成氧化物或碳酸锌薄膜, 可防止锌继续氧化 3.镀锌成本低, 加工方便, 效果良好 |
1. 在酸/涧及硫化物中极易受腐蚀
2. 不宜在摩擦件的镀层 |
0.007~0.01
0.01~0.02 0.02~0.05 |
| 镀铬 | 1.在潮湿/涧/硫化物及有机酸中非常稳定
2.镀层附着力强,硬度高HV800~1000,耐磨性好 3.光反射性强(装饰美观)及耐热性较高 |
1.镀层硬/脆容易脱落,具有多孔性
2.在钢铁件表面直接镀铬防腐是不合理的,应为多层(镀铜->镍->铬) |
0.001~0.007
0.02~0.06 0.06~1.0 |
| 镀铜 | 1.具有较高导电性, 与基体结合牢固
2可做其它电镀底层,防止渗碳的保护层 3.常用轴瓦上减少摩擦及作装饰用 |
1.在空气中不太稳定易于氧化
2.具有正电位,不能很好防护其它金属不被腐蚀 |
0.01~0.03
0.02~0.2 |
| 镀镍 | 1.稳定性好,不易变色,具有很好耐腐蚀性
2镀层硬度高,易于抛光,有较高光反射性,美观 |
1.具有多孔性
2.价格比较贵,多采用铜锡合金代替 |
0.01~0.02 |
| 镀锡 | 1.较高的化学稳定性,硫化物对锡不起作用,其化合物无毒
2.焊接性很好 |
0.01~0.02 |
备注: 金属表面处理防腐蚀另有发黑处理.
2.热处理方法
根据热处理的温度要求分为 :
- 高温处理, 温度约800°C以上 (淬火/正火)
- 低温处理, 温度在150°C~720°C之间 (回火/退火)
钢的热处理
| 方 法 | 说 明 | 应 用 |
| 退火 | 将零件加热临界温度保温一段时间后,缓慢冷却(一般采用炉冷) | 用来消除零件内应力, 降低硬度便于加工, 细化晶粒, 改善组织, 增加韧性 |
| 正火 | 将零件加热到临界点温度以上, 保温一段时间后用空气冷却, 速度比退火快 | 常用于低碳钢及中碳钢零件, 使其组织细化, 增加强度与韧性, 减少内应力, 改善切削性能 |
| 淬火 | 将零件加热到临界点温度以上, 保温一段时间后用盐水/水或油急速冷却下来 | 用来提高零件的硬度和强度极限, 但淬火时会引起内应力使钢变脆, 所以淬火后必须回火 |
| 回火 | 将零件加热到临界点以下温度, 然后在空气或油中缓慢冷却下来 | 用来消除淬火后脆性和内应力, 提高钢的塑性和冲击韧性 |
| 调质 | 淬火后高温回火 | 用来使零件获得高的韧性和足够的强度, 大多是比较重要零件经过调质处理 |
| 表面淬火 | 在零件表面加热后急速冷却 | 使零件表层有高的硬度和耐磨性, 而心部保持原有的强度和韧性 |
| 时效 | 零件加热一定温度时, 保持10小时以上时间, 随炉或空气中缓慢冷却 | 用来消除内应力, 稳定组织及尺寸 |
常用淬火后最高硬度
| 钢号 | 最高硬度 HRC | 钢号 | 最高硬度 HRC | 钢号 | 最高硬度 HRC |
| 25 | HRB>110(95) | 60 | >57 (40) | 40 Cr | >50 (40) |
| 35 | >50 (40) | 40Mn | >50 (45) | 40CrMnTi | >53 (40) |
| 40 | >50 (45) | 60Mn | >55 (45) | 35CrMo | >50 (40) |
| 45 | >55 (45) | 65Mn | >55 (45) | 42CrMo | >>55 (45) |
| 55 | >55 (45) | 20Cr | >40 (30) | 40CrNi | >>55 (43) |
备注: 括号内数值为淬火后一般可达硬度
金属表面层热处理及应用 (硬度 / 耐磨)
| 材 料 | 处理方法 | 处理温度
°C |
特 点 | 备 注 |
| 钢铁 | 渗碳
(表面淬火) |
800~950
随后淬火 |
高表面硬度与韧性的心部相结合 | 渗碳是将碳扩散到基体的低碳钢中, 可固体渗碳或液体渗碳 |
| 碳氮共渗 | 720~900
随后淬火 |
渗碳提高表面硬度, 氮化增加抗粘附能力 | 用盐浴或气体法把碳/氮扩散入表面 | |
| 气体/盐浴渗氮 | 500~570 | 产生高的表面硬度及抗粘附能力 | 气体渗氮在含有氨气的炉内
盐浴渗氮在氯化物或氯化物溶液内 |
|
| 盐浴软渗氮 | 540~600 | 改善耐磨及耐疲劳性能 | 盐浴处理, 加入碳及氮, 在熔液内通入空气, 加速氮化 | |
| 硫氰共渗 | 540~600 | 抗粘附/耐磨/耐疲劳, 表面硫化层起固体润滑剂作用 | 在氰化的盐浴中使碳/氮及硫共渗入基体材料, 加速硫化 | |
| 低温电解渗硫 | 180~200 | 硫化铁产生良好的抗粘附性, 处理温度低, 变形小 | 经渗碳或淬硬后再在盐浴中渗硫 | |
| 磷化处理 | 40~100 | 抗粘附, 有助于磨合, 表面多孔适宜存润滑油 | 用化学或电化学处理产生的无机盐转化薄膜 | |
| 铝合金 | 电解沉积 | 200 | 适宜与铬/镍/钼/钢配偶, 磨合好 | 电解沉积后作扩散处理 |
| 铝 | 转化膜 | 耐磨/ 耐蚀 |
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