机械工程师中级职称考试复习资料-表-面-处-理.ppt

表表 面面 处处 理理表面处理的概念和特点表面处理的概念和特点n表面处理表面处理又称为表面工程技术，它是使材料或零又称为表面工程技术，它是使材料或零件表面具有特殊的成分、结构和性能（或功能）的化件表面具有特殊的成分、结构和性能（或功能）的化学、物理方法与工艺。（仅指酸洗、喷砂、喷丸、发学、物理方法与工艺。（仅指酸洗、喷砂、喷丸、发兰、涂漆、电镀等）兰、涂漆、电镀等）n特点特点主要作用于基材表面，对远离表面的基材内部组织主要作用于基材表面，对远离表面的基材内部组织与性能影响不大。与性能影响不大。采用表面涂（镀）、表面合金化技术取代整体合金采用表面涂（镀）、表面合金化技术取代整体合金化。化。表面处理兼有表面装饰和防护功能。表面处理兼有表面装饰和防护功能。表表 面面 处处 理理表面处理方法分类表面处理方法分类n表面强化处理表面强化处理是材料表面处理领域中的重要分支。它通过表面改性技术使材是材料表面处理领域中的重要分支。它通过表面改性技术使材料表层发生相变，改变表层化学成分、应力状态等途径改变材料的力学性能，从料表层发生相变，改变表层化学成分、应力状态等途径改变材料的力学性能，从而达到强化目的。常用的有四种方法：而达到强化目的。常用的有四种方法：表面的覆盖层强化法表面的覆盖层强化法使工程材料表面获得特殊性的覆盖层（如气相沉积使工程材料表面获得特殊性的覆盖层（如气相沉积层、热喷涂层等）达到提高强度、耐磨、耐蚀等性能目的。层、热喷涂层等）达到提高强度、耐磨、耐蚀等性能目的。表面形变强化表面形变强化通过喷丸、滚压、挤压等机械方式使产生形变强化层，从通过喷丸、滚压、挤压等机械方式使产生形变强化层，从而获得较高的疲劳强度。而获得较高的疲劳强度。表面热处理强化表面热处理强化通过化学热处理（如渗氮、渗碳、渗硼、表面淬火（高通过化学热处理（如渗氮、渗碳、渗硼、表面淬火（高频、火焰、激光）。频、火焰、激光）。表面复合处理强化表面复合处理强化将两种或两种以上的表面强化工艺复合于同一工件上，将两种或两种以上的表面强化工艺复合于同一工件上，在性能上发挥各自优点的处理方法（如渗氮与高频感应加热淬火复合）。在性能上发挥各自优点的处理方法（如渗氮与高频感应加热淬火复合）。n表面防腐、保护处理表面防腐、保护处理在材料表面施以覆盖层达到防腐目的。常用的有电镀、在材料表面施以覆盖层达到防腐目的。常用的有电镀、涂料涂装等。涂料涂装等。n表面装饰加工表面装饰加工通过对工程材料表面抛光、金属着色、光亮镀层等方法达到表通过对工程材料表面抛光、金属着色、光亮镀层等方法达到表面装饰的目的。面装饰的目的。表表 面面 处处 理理涂装技术的功能涂装技术的功能n装饰作用装饰作用n保护作用保护作用n标志作用标志作用n特殊功能特殊功能涂涂 装装 技技 术术涂料的概念、组成及种类涂料的概念、组成及种类n涂料涂料或称漆，是一种有机高分子材料为主的混合物，用于保或称漆，是一种有机高分子材料为主的混合物，用于保护物体表面，免受外界侵蚀；掩盖表面缺陷（凹凸不平、斑痕等）护物体表面，免受外界侵蚀；掩盖表面缺陷（凹凸不平、斑痕等），装饰美化物体。，装饰美化物体。n涂料的组成涂料的组成成膜物质、颜料、溶剂（稀释剂）和助剂。成膜物质、颜料、溶剂（稀释剂）和助剂。n常用涂料常用涂料清漆类：油基清漆；树脂清漆清漆类：油基清漆；树脂清漆色漆类：底漆；面漆色漆类：底漆；面漆瓷漆瓷漆是清漆与颜料的混合物。是清漆与颜料的混合物。涂涂 装装 技技 术术涂装工艺和涂装方法涂装工艺和涂装方法n涂装工艺涂装工艺其重要性在于是否能得到合乎质量要求的漆膜，这其重要性在于是否能得到合乎质量要求的漆膜，这与正确选择涂料品种，制定正确的涂装工艺和施工方法。稀释剂与正确选择涂料品种，制定正确的涂装工艺和施工方法。稀释剂的合理选择，合适的材料表面热处理、正确的涂装工艺参数。的合理选择，合适的材料表面热处理、正确的涂装工艺参数。n涂装方法涂装方法漆刷法、喷漆法、电泳涂装法。在涂装前，不同材漆刷法、喷漆法、电泳涂装法。在涂装前，不同材料制作的零件表面要经表面预处理（如脱脂、除锈、磷化处理等）料制作的零件表面要经表面预处理（如脱脂、除锈、磷化处理等）涂底漆涂底漆腻子腻子面漆，完成涂装工艺。面漆，完成涂装工艺。热热 喷喷 涂涂 技技 术术热喷涂技术的概念、特点、工艺流程、工艺方法热喷涂技术的概念、特点、工艺流程、工艺方法n热喷涂技术热喷涂技术是利用热能（如氧是利用热能（如氧-乙炔火焰、电弧、等离子火焰等）将乙炔火焰、电弧、等离子火焰等）将具有特殊功能的涂层材料（如金属、陶瓷、金属陶瓷和工程塑料等）熔具有特殊功能的涂层材料（如金属、陶瓷、金属陶瓷和工程塑料等）熔化涂敷在工件上形成涂层技术。化涂敷在工件上形成涂层技术。n特点特点在各种基体上制备各种材质的涂层在各种基体上制备各种材质的涂层基体温度低基体温度低操作灵活操作灵活涂层厚度范围宽涂层厚度范围宽n工艺流程工艺流程 基体表面预处理基体表面预处理热喷涂热喷涂后处理后处理机加工机加工 要获得优良的热喷涂涂层必须控制四个因素：设备、材料、工艺和人员。要获得优良的热喷涂涂层必须控制四个因素：设备、材料、工艺和人员。称为称为4M4M因素。因素。n工艺方法工艺方法 火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等。火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等。热热 喷喷 涂涂 技技 术术热喷涂技术的材料、应用及质量评定热喷涂技术的材料、应用及质量评定n材料材料 分为金属热喷涂材料、陶瓷热喷涂材料、塑料分为金属热喷涂材料、陶瓷热喷涂材料、塑料热喷涂材料、热喷涂用复合材料。热喷涂材料、热喷涂用复合材料。n应用应用 喷涂耐腐蚀涂层、喷涂耐磨涂层、喷涂耐高喷涂耐腐蚀涂层、喷涂耐磨涂层、喷涂耐高温涂层、喷涂功能涂层等。温涂层、喷涂功能涂层等。n质量评定质量评定 常用的指标是显微硬度或宏观硬度、结合强度、常用的指标是显微硬度或宏观硬度、结合强度、涂层厚度及界面和涂层显微结构。涂层厚度及界面和涂层显微结构。电电 镀镀 技技 术术电镀的概念、目的和特点电镀的概念、目的和特点n电镀电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其他惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体上获得其他惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。结合牢固的金属膜的表面工程技术。n目的目的改善材料的外观，赋予材料表面的各种物理改善材料的外观，赋予材料表面的各种物理化学性能，如耐蚀性、装饰性、耐磨性等。化学性能，如耐蚀性、装饰性、耐磨性等。n特点特点具有工艺设备简单、操作方便、加工成本低、具有工艺设备简单、操作方便、加工成本低、操作温度低等特点，是表面工程技术中最常用的方法。操作温度低等特点，是表面工程技术中最常用的方法。电电 镀镀 技技 术术电镀种类及应用电镀种类及应用n镀锌镀锌镀锌层纯度高，属阳极性镀层。锌层对钢铁基体其保护作用，镀锌层纯度高，属阳极性镀层。锌层对钢铁基体其保护作用，还起电化学作用。广泛应用于机械、五金、电子仪表、轻工等。是应用还起电化学作用。广泛应用于机械、五金、电子仪表、轻工等。是应用最广泛的镀种之一，约占总电镀量的最广泛的镀种之一，约占总电镀量的60%以上。以上。n镀铜镀铜镀铜层属阴极性镀层，对基体金属起机械作用保护作用。在电镀铜层属阴极性镀层，对基体金属起机械作用保护作用。在电子领域，印刷线路板上通孔镀铜等。子领域，印刷线路板上通孔镀铜等。n镀镍镀镍镀镍层属阴极性保护层，对底金属仅起机械保护作用。广泛应镀镍层属阴极性保护层，对底金属仅起机械保护作用。广泛应用于机械、五金、家电、轻工等。用于机械、五金、家电、轻工等。n镀铬镀铬镀铬层属阴极性镀层，仅起机械保护作用。广泛应用于仪器、镀铬层属阴极性镀层，仅起机械保护作用。广泛应用于仪器、仪表、家用电器、各种量具等仪表、家用电器、各种量具等。n镀锡镀锡相对于钢铁基体而言，锡是阴极性镀层，镀锡层主要用于制罐相对于钢铁基体而言，锡是阴极性镀层，镀锡层主要用于制罐工业用薄板的防护层，另一主要用途是在电子和电力工业中。工业用薄板的防护层，另一主要用途是在电子和电力工业中。电电 镀镀 技技 术术影响镀层质量的因素和电镀层质量评价影响镀层质量的因素和电镀层质量评价n影响镀层质量的因素影响镀层质量的因素镀层质量主要取决于镀层金属自身的性镀层质量主要取决于镀层金属自身的性能，但镀液的组成、电镀规范、析氢的影响、基体金属的特征及能，但镀液的组成、电镀规范、析氢的影响、基体金属的特征及镀前处理等均有重大影响。镀前处理等均有重大影响。n电镀层质量评价电镀层质量评价电镀层质量检查包括镀层外观、镀层厚度、电镀层质量检查包括镀层外观、镀层厚度、耐蚀性、结合力，还有延展性、显微硬度、脆性、耐磨性、可焊耐蚀性、结合力，还有延展性、显微硬度、脆性、耐磨性、可焊性等。但镀层的外观、厚度、耐蚀性和结合力是所有镀层都必须性等。但镀层的外观、厚度、耐蚀性和结合力是所有镀层都必须检查的内容。检查方法和评判遵循国家标准。检查的内容。检查方法和评判遵循国家标准。