【正文】 表面處理的概念 表面處理技術(shù)的分類(lèi) 常見(jiàn)的表面處理方法 常用材料的表面處理方法 UW自動(dòng)化工程部 一、表面處理概念 利用現(xiàn)代物理、化學(xué)、金屬學(xué)和熱處理等學(xué)科的邊緣性新技術(shù)來(lái)改變零件表面的狀況和性質(zhì)，使之與心部材料作優(yōu)化組合，以達(dá)到預(yù)定性能要求的工藝方法，稱為表面處理。 UW自動(dòng)化工程部 二、表面處理技術(shù)的分類(lèi)（按 工藝特點(diǎn) ） ① 表面 改性 技術(shù) （金屬、非金屬） ④ 表面 涂（鍍）層 技術(shù) （金屬、非金屬） ③ 表面 轉(zhuǎn)化膜技術(shù) （金屬） 通過(guò)物理、化學(xué)等方法， 改變材料表面的形貌、相組成、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài) 、應(yīng)力狀態(tài) 。 材料表面化學(xué)組成不變。 通過(guò)化學(xué)方法，使添加材料與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)化膜。 通過(guò)物理、化學(xué)方法，使添加材料在基體表面形成鍍、涂層?；牟粎⑴c涂層的 形成。 ② 表面 合金 化 技術(shù) （金屬） 通過(guò)物理方法，使添加材料進(jìn)入基體，形成 合金化層 。 UW自動(dòng)化工程部 三、常見(jiàn)的表面處理方法 表面淬火 噴砂 滾花 拉絲 表面改性技術(shù) 激光表面強(qiáng)化 通過(guò)物理、化學(xué)等方法， 改變材料表面的形貌、相組成、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài) 、應(yīng)力狀態(tài) 。 材料表面化學(xué)組成不變。 拋光 UW自動(dòng)化工程部 表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行快速冷卻（淬火），使表面硬化的一種熱處理方法。 表面淬火 UW自動(dòng)化工程部 噴砂 噴砂處理是利用高速噴射出的砂粒或鐵粒，對(duì)工件表面進(jìn)行撞擊，以提高零件的部分力學(xué)性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法。 UW自動(dòng)化工程部 噴砂與噴丸處理，工藝相似，主要差別在沙粒直徑上。該工藝主要應(yīng)用于提高零件機(jī)械強(qiáng)度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。 UW自動(dòng)化工程部 滾壓 滾壓是在常溫上用硬質(zhì)滾柱或滾輪施壓于旋轉(zhuǎn)的工件表面上，并沿母線方向移動(dòng)，使工件表面塑性變形、硬化，以獲得準(zhǔn)確、光潔和強(qiáng)化的表面，或特定花紋的處理工藝。 UW自動(dòng)化工程部 拉絲 在外力作用下使金屬?gòu)?qiáng)行通過(guò)模具 ,金屬橫截面積被壓縮 ,并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸的技術(shù)加工方法稱為金屬拉絲工藝。使其改變形狀、尺寸的工具稱為拉絲模。拉絲可根據(jù)裝飾需要，制成直紋、亂紋、波紋、螺紋等幾種。 直紋 亂紋 波紋 UW自動(dòng)化工程部 螺紋 亂紋拉絲 是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的銅絲刷下，使金屬板前后左右移動(dòng)磨擦所獲得的一種無(wú)規(guī)則、無(wú)明顯紋路的亞光絲紋。這種加工對(duì)金屬板的表面要求較高。 直紋拉絲 是指在金屬表面用機(jī)械磨擦的方法加工出直線紋路 。 波紋 一般在刷光機(jī)或擦紋機(jī)上制取。利用上組磨輥的軸向運(yùn)動(dòng)，在金屬板表面磨刷，得出波浪式紋路。 螺紋 是用一臺(tái)在軸上裝有圓形毛氈的小電機(jī)，將其固定在桌面上，與桌子邊沿成 60度左右的角度，另外做一個(gè)裝有固定金屬板的拖板，在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來(lái)限制螺紋進(jìn)度。利用毛氈的旋轉(zhuǎn)與拖板的直線移動(dòng)，在金屬板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。 UW自動(dòng)化工程部 拋光 拋光是對(duì)零件表面進(jìn)行修飾的一種光整加工方法，一般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，隨預(yù)加工狀況不同，拋光后的 Ra值可達(dá) ～ ?m ，按照實(shí)現(xiàn)原理的不同，可分為機(jī)械拋光和化學(xué)拋光。 UW自動(dòng)化工程部 機(jī)械拋光 用高速旋轉(zhuǎn)的柔性拋光輪和極細(xì)的磨料對(duì)工件表面進(jìn)行滾壓和微量切削實(shí)現(xiàn)拋光。拋光輪用多層帆布、毛氈或皮革疊制而成，用于較大零件的拋光。 輪式拋光 UW自動(dòng)化工程部 將工件、磨料和拋光液裝入滾筒或振動(dòng)箱內(nèi)，滾筒緩慢滾動(dòng)或振動(dòng)箱振動(dòng)，使工件與工件，工件與磨料相互摩擦，加上拋光液的化學(xué)作用，除去工件表面的油污、銹層，磨去凸峰，從而獲得光滑的表面。用于細(xì)小而量大零件的拋光，后者比前者生產(chǎn)率高，拋光效果更好。 滾筒拋光和振動(dòng)拋光 UW自動(dòng)化工程部 化學(xué) 拋光 將金屬零件浸入特制的化學(xué)溶液中，利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)零件表面的拋光。 UW自動(dòng)化工程部 生物拋光是一種用纖維素酶改善纖維素纖維制品表面的整理工藝 ,以達(dá)到持久的抗起毛起球并增加織物的光潔度和柔軟度。生物拋光是去除從紗表面伸出來(lái)的細(xì)微纖維 ,這些微纖被去除了就不會(huì)起毛起球，色澤也更光亮，表面茸毛減少使得布面更光潔。 生物 拋光 UW自動(dòng)化工程部 激光表面強(qiáng)化 激光表面強(qiáng)化是用聚焦的激光束射向鋼件表面，在極短時(shí)間內(nèi)將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度或熔點(diǎn)以上的溫度，又在極短時(shí)間內(nèi)冷卻使工件表面淬硬強(qiáng)化。激光表面強(qiáng)化可分為激光相變強(qiáng)化處理、激光表面合金化處理和激光熔覆處理等。 UW自動(dòng)化工程部 激光表面強(qiáng)化的熱影響區(qū)小，變形小，操作方便，主要用于局部強(qiáng)化的零件，如沖裁模、曲軸、凸輪、凸輪軸、花鍵軸、精密儀器導(dǎo)軌、高速鋼刀具、齒輪及內(nèi)燃機(jī)缸套等。 高精準(zhǔn)的硬化表面 表面選擇性的硬化 激光沖擊強(qiáng)化 UW自動(dòng)化工程部 表面 合金化 技術(shù) 通過(guò)物理方法，使添加材料進(jìn)入基體，形成 合金化層 。 該技術(shù)的典型工藝，就是金屬的滲碳、滲氮處理。通常是將金屬與滲劑同放置于密閉的腔體內(nèi)，采用加熱、真空等措施，活化金屬表面，經(jīng)分解、吸收、擴(kuò)散過(guò)程等作用使碳、氮進(jìn)入金屬基體。 氣體滲碳法示意圖 UW自動(dòng)化工程部 滲碳過(guò)程分析 煤油滴入滲碳爐后，經(jīng)過(guò)高溫?zé)崃逊纸庖谎趸?(CO)，二氧化碳 (CO2)，氧 (O2)，氫 (H2)和飽和碳?xì)浠衔?(CnH2n+2)及不飽和碳?xì)浜匣?(CnH2n)等多種混合氣體。 氣體滲碳主要利用其中一氧化碳，飽和的碳?xì)浠衔锖筒伙柡偷奶細(xì)浠衔?，靠這些氣體在滲碳溫度分解得到原子狀態(tài)的碳而產(chǎn)生滲碳作用。 2CO → CO2 + [C] CnH2n+2 → (n+1)H2 + n[C] 一氧化碳在高溫滲碳時(shí)，其分解速度較慢，分解與吸收基本平衡，因此，一般沒(méi)有過(guò)剩碳沉積，而不飽和碳?xì)浠衔铮瑵B碳開(kāi)始時(shí)會(huì)猛烈地析出碳，形成一層碳黑，附于零件表面，阻止?jié)B碳的進(jìn)行。所以，滲碳?xì)怏w中不飽和碳?xì)浠衔锖繎?yīng)控制低些。 UW自動(dòng)化工程部 表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù) 鋼鐵的發(fā)黑與磷化處理 銅及銅合金著色 鋁合金的氧化與著色處理 通過(guò)化學(xué)方法，使添加材料與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)化膜。 不銹鋼著色 UW自動(dòng)化工程部 鋼鐵的發(fā)黑與磷化處理 UW自動(dòng)化工程部 發(fā)黑 ：是金屬熱處理的一種常用手段，原理是使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜，以隔絕空氣，達(dá)到防銹目的。 外觀要求不高時(shí)可以采用發(fā)黑處理，鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍(lán)的 。發(fā)藍(lán)處理是一種化學(xué)表面處理，其主要作用是在工件表面形成一層致密的氧化膜，防止工件腐蝕上銹，提高工件的耐磨性，它只是一種表面處理，不會(huì)對(duì)內(nèi)部組織產(chǎn)生任何的影響，它不是熱處理，和淬火