金屬材料表面處理

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1、金屬材料表面處理技術(shù)DT(I)SQA品管進(jìn)階培訓(xùn)講座1﹒基本概念2．表面處理在金屬防護(hù)方面的作用3．表面處理技術(shù)分類4﹒常用工藝及其目的5．表面處理原理6﹒生産工藝過程7﹒膜層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其防護(hù)機(jī)理/能力8﹒表面膜層的質(zhì)量檢測技術(shù)9﹒公司表面實(shí)驗(yàn)室其它測試總目錄1．表面處理技術(shù)的基本概念表面處理技術(shù)表面工程學(xué)一個(gè)方面偏重于工藝技術(shù)是A﹒不同工藝方法電化學(xué)高真空物理固體材料化學(xué)生物高分子……對表面塗裝﹑處理﹑改性特殊功能表面層B﹒表面工程內(nèi)涵通過表面處理技術(shù)來改變固體材料的表面形態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)

2、工程.表面工程全過程表面層的設(shè)計(jì)表面層的選材表面處理工藝表層質(zhì)量控制與監(jiān)測工程應(yīng)用失效分析C．表面處理研究對象/方法/手段/目的綜合了材料科學(xué)、冶金學(xué)、物理、化學(xué)的最新成果，是一門正在迅速發(fā)展的新型學(xué)科。表面工程研究對象：固體材料表面層物理方法、化學(xué)方法、電化學(xué)方法高真空方法、生物高分子方法加工方法：加工手段：涂裝、處理、擴(kuò)散、固定化形成特殊功能表面覆層,達(dá)到裝飾﹑防護(hù)﹑特殊功能(如耐磨﹑耐高溫﹑導(dǎo)電﹑絕緣)目的作用：2．表面處理在金屬防護(hù)方面的作用A﹒根據(jù)金屬腐蝕機(jī)理和腐蝕形態(tài)，腐蝕破壞離不開金屬材料﹑腐蝕介質(zhì)﹑及二者之

3、間的界面反應(yīng)指防止金屬腐蝕金屬防護(hù)金屬材料腐蝕介質(zhì)界面反應(yīng)B﹒防止金屬腐蝕的方法主要包括三個(gè)方面1）研制新材料、改善材料的組織和表面狀態(tài)提高材料的抗蝕性能耐蝕鋼防鏽鋁鏡面材料2）改善腐蝕環(huán)境和介質(zhì)避免腐蝕發(fā)生物體產(chǎn)品干燥劑a.隔離金屬與腐蝕介質(zhì)的直接接觸﹐抑制腐蝕過程﹒3）應(yīng)用表面涂覆層和電化學(xué)保護(hù)方法地下管道陰極保護(hù)產(chǎn)品b.改變表面狀態(tài),使基體金屬不受腐蝕.C.覆蓋法在金屬表面覆蓋一層金屬或非金屬物,而使金屬與腐蝕環(huán)境隔離﹒表面處理防腐蝕法金屬覆蓋電鍍熱噴涂熱浸鍍耐蝕金屬包復(fù)非金屬覆蓋涂料涂裝（噴漆、噴粉）塑料襯里或包復(fù)

4、轉(zhuǎn)化膜D.金屬表面保護(hù)層的要求即金屬上涂覆層的基本性能1）結(jié)合強(qiáng)度－要求結(jié)合牢固、附著力強(qiáng)2）孔隙率及密度－膜層致密、完整無孔、不透介質(zhì)3）耐蝕性－在腐蝕環(huán)境中有良好的穩(wěn)定性、抗腐蝕性4）硬度－－硬度高、耐磨好5）在金屬表面分布均勻3．表面處理技術(shù)分類表面處理是一門涉及多種學(xué)科的工業(yè)技術(shù)按其使用的方法可大致分成五大類16種工藝分類工藝方法具體工藝用途電化學(xué)電鍍鍍鋅﹑鍍錫﹑鍍鉻﹑鍍銅陽極氧化鋁合金﹑鈦合金陽極化化學(xué)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜磷化﹑鈍化﹑化學(xué)氧化﹑發(fā)藍(lán)﹑鉻酸鹽處理化學(xué)鍍化學(xué)鍍鎳﹑化學(xué)鍍銅熱加工熱浸鍍熱浸鋅﹑熱浸鋁熱噴塗熱噴塗鋅

5、﹑熱噴塗鋁化學(xué)熱處理滲碳﹑滲氮堆焊堆焊耐磨合金熱燙印熱燙印金﹑熱燙印鋁分類工藝方法具體工藝用途真空法物理氣相沉積PVD蒸發(fā)鍍﹑濺射鍍﹑離子鍍化學(xué)氣相沉積PVD氣相沉積氧化硅或氮化硅離子注入注硼其他方法塗裝烤漆﹑粉末塗裝激光處理激光淬火﹑激光重熔超硬膜處理金剛石薄膜﹑立方氮化硼金屬保護(hù)層非金屬保護(hù)層表面保護(hù)層分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電鍍層屬于金屬保護(hù)層，氧化、化學(xué)轉(zhuǎn)化、噴涂膜層屬于非金屬保護(hù)層按組成成分除油漆和粉末涂層外，其它保護(hù)層都是無機(jī)涂層無機(jī)膜層有機(jī)膜層4、常用工藝及其目的工藝技術(shù)成熟度高，設(shè)備要求比較簡單，適用面廣，生產(chǎn)成本較

6、低。工藝化學(xué)轉(zhuǎn)化膜陽極氧化電鍍涂裝應(yīng)用目的防腐蝕裝飾導(dǎo)電耐磨1﹒鍍覆層選擇陽極鍍層－比底材電位低的金屬鍍層作為陽極(被氧化)﹐其完整性破壞后﹐可借助電化學(xué)作用保護(hù)基體﹐其防護(hù)性能主要取決于鍍層厚度﹔陰極鍍層－比底材電位高的金屬鍍層作為陰極(被還原)﹐只能機(jī)械性保護(hù)基體﹐其完整性破壞后﹐將加速基體腐蝕﹐其防護(hù)性能取決于孔隙率和厚度﹒鍍覆層選擇原則（1）零件材料﹑狀態(tài)﹑結(jié)構(gòu)﹑尺寸公差（2）零件使用環(huán)境（溫度﹑濕度﹑大氣）（3）鍍覆目的和要求（耐蝕﹑耐磨﹑裝飾性等）（4）各層金屬之間的接觸腐蝕程度（5）鍍覆層特性﹑應(yīng)用範(fàn)圍﹑特殊

7、要求常用鍍層及一般厚度鋼－鍍鋅(5~8μm)﹑鍍銅(8~12μm)/鎳(8~12μm)﹑鍍銅(12~18μm)/鎳(8~12μm)/裝飾鉻(0.5~2μm)﹐鍍銅(5~8μm)/錫(5~8μm),化學(xué)鍍鎳(5~8μm)﹐鍍硬鉻(1~3μm)銅－鍍鎳(3~5μm)﹑鍍硬鉻(1~3μm)﹑鍍鎳(5~8μm)/裝飾鉻(0.5~2μm)﹑鍍錫(3~5μm)﹑鍍鋅鋁－氧化﹐鍍鋅(5~8μm),化學(xué)鍍鎳(8~12μm)鎂－化學(xué)氧化﹑陽極氧化(10~60μm)項(xiàng)目陽極氧化化學(xué)氧化工藝在電流作用下的電極反應(yīng)無電流作用,化學(xué)物質(zhì)相互作用.膜

8、厚5~20um的氧化鋁0.3~4um的有機(jī)層硬度/耐磨高﹐耐磨好低﹐耐磨一般耐蝕性很好好導(dǎo)電性絕緣﹐不導(dǎo)電導(dǎo)電性好耐熱性好不好孔隙率多孔,孔隙率約35%,一般需封閉致密2﹒陽極氧化和化學(xué)氧化區(qū)別5．表面處理技術(shù)的原理5.1電鍍原理﹕電鍍是一個(gè)電化學(xué)過程﹐也是一種氧化－還原過程﹒在外電流（直流電）作用下，