【正文】 液壓油缸活塞桿傷痕的修復(fù)；發(fā)動(dòng)機(jī)缸體主軸頸、瓦座磨損的修復(fù)?？諌簷C(jī)曲軸、渦輪、蝸桿磨損修復(fù)。對(duì)于不同的損傷形式，我們可以用不同的方法來進(jìn)行修復(fù)，如圖41所示為損傷的車身，車身輕微的擦傷，可以用烤漆的形式來進(jìn)行修復(fù)。嚴(yán)重的要先進(jìn)行鈑金修復(fù)，在去烤漆等等。其他的氣缸壁、軸頸、軋輥、齒輪、皮帶輪、彈簧成形用的心軸、塞規(guī)、環(huán)規(guī)、各類輥、桿、柱、鎖、軸承、減速箱等，這些零件的修復(fù)，可以用CVD等技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)，成本也不是很高，而且效果很好。圖 41 損傷的車身 鑄造工業(yè)鑄鐵、鑄鋼、銅、鋁鑄件砂眼氣孔、砂眼、裂紋等鑄造缺陷的修補(bǔ)；鋁模型磨損修復(fù)等。各種模具腔超差、磨損、劃傷、坑點(diǎn)等修復(fù)與強(qiáng)化；模具棱角崩損修復(fù)；冷作模具、熱鑄模具、熱鍛模具的修復(fù)和強(qiáng)化；鋁合金壓鑄模的修復(fù)強(qiáng)化等。像以上的這些損傷形式，可以用熱噴涂的方法來進(jìn)行修復(fù)。要是有裂紋，裂紋過大，可以用焊修的方法。如圖42為砂眼的修復(fù)。圖 42 砂眼的修復(fù) 加工行業(yè)石油化工行業(yè)電機(jī)轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)軸、反應(yīng)器攪拌軸及漿磨損修復(fù)，耐磨耐蝕層制備；泵柱塞、泵葉輪、泵殼體、密封環(huán)、軸套、閥們密封面、閥桿、閥芯、風(fēng)機(jī)葉片、壓縮機(jī)十字頭、耐酸泵柱塞葉輪、套筒及環(huán)狀零件等修復(fù)；電鍍廠導(dǎo)電輥、金屬氧化處理銅鋁電極的制作焊接等。減速箱軸承配合面磨損修復(fù)；排粉機(jī)、送風(fēng)機(jī)零件、翻斗車零件、分粒過濾網(wǎng)、各種沖磨及沖頭、煤炭運(yùn)輸絲桿、傳送零件、蒸汽閥、重載荷軸承以及軋輥的表面強(qiáng)化；管材生產(chǎn)線V形軋輥的表面強(qiáng)化；軋輥的表面毛化處理、軋輥表壓擠傷溝（坑）的修復(fù)；型材擠出機(jī)缸體修復(fù)；軋輥頸軸磨損的修復(fù)；連鑄輥、支撐輥、工作輥、傳送輥、輔助輥、導(dǎo)向輥、夾送輥、軋機(jī)臺(tái)輥、篩板、鏟斗抗磨強(qiáng)化；鉬頂頭的表面強(qiáng)化；鏟斗挖掘機(jī)、螺旋輸送機(jī)、離心送料機(jī)、破碎機(jī)、燃燒機(jī)、加熱機(jī)、退火罐、除塵風(fēng)道、排氣管道、輸送管道、輸送彎管、煉鋼料槽、冶金爐風(fēng)嘴、鑄磨等修復(fù)及強(qiáng)化。 像一些零件的磨損，如減速箱軸承配合面磨損修復(fù)，首先用物理的方法，用刮刀把其配合面刮平；然后再用離子噴涂等技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)。不同的損傷形式用不同的修復(fù)方式來進(jìn)行修復(fù)。 其他行業(yè) 航空、航天行業(yè)在航空、航天行業(yè)中，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、渦輪、渦輪軸修復(fù)；飛機(jī)外板部件修復(fù)；飛機(jī)起落架液壓桿拉傷修復(fù)；火箭噴嘴表面強(qiáng)化；人造衛(wèi)星外殼強(qiáng)化或修復(fù)；鈦合金件的局部滲碳強(qiáng)化；鐵基高溫合金件的局部滲碳強(qiáng)化；鎂合金的表面滲A1等防腐蝕涂層；鎂合金件局部缺陷堆焊修補(bǔ)；鎳基/鈷基高溫合金葉片工件局部堆焊修復(fù)部堆焊修復(fù)，如：葉片葉冠阻尼面與葉尖的磨損和導(dǎo)葉的燒蝕等。 裝甲車、坦克等重載車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)、傳動(dòng)部件的磨損修復(fù)及強(qiáng)化；潛艇發(fā)動(dòng)機(jī)等防腐蝕處理及鋁合金氣缸修復(fù)；導(dǎo)彈發(fā)射架軌道修復(fù)及強(qiáng)化等。 電力行業(yè) 鍋爐“四管”防腐耐磨；汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸徑拉傷修復(fù)；汽缸結(jié)合面密封；主汽門、調(diào)門、中聯(lián)門、以及電站大型中高壓閥門、閥芯、補(bǔ)焊研磨；鍋爐引、排風(fēng)機(jī)葉輪防腐耐磨，汽輪機(jī)末機(jī)葉片修復(fù)及表面強(qiáng)化；磨煤機(jī)的筒體和軸瓦、磨輥、磨盤、輸煤管、溜槽、料斗、彎頭、煤灰管道彎管接頭、煤灰分離器、燃燒器噴嘴抗磨堆焊修復(fù)及強(qiáng)化；風(fēng)機(jī)（送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)）葉輪，大軸及氣輪機(jī)葉片，疏水管彎頭，受熱面管道（爐膛水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等）抗磨耐蝕處理；給水泵、泥漿泵轉(zhuǎn)子磨損修復(fù)；勵(lì)磁機(jī)整流子修復(fù)及強(qiáng)化；滑環(huán)修復(fù)及強(qiáng)化；水輪機(jī)軸頸磨損修復(fù)；水輪機(jī)導(dǎo)水葉修復(fù)及強(qiáng)化；液壓缸、液壓桿拉傷修復(fù)；變速箱軸承位磨損修復(fù)；電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位磨損修復(fù)等等。 汽車與機(jī)車的制造與維修行業(yè) 在汽車的維修領(lǐng)域中，凸輪、曲軸、活塞、汽缸、離合器、摩擦片、排氣閥等補(bǔ)差和修復(fù)；汽車車體的表面焊道缺陷補(bǔ)平修正；機(jī)車大曲軸、軸套、軸瓦等修復(fù)；變速箱修復(fù)。電機(jī)軸、建筑機(jī)械零部件、水泥攪拌槳、磚成型機(jī)的橋與心軸強(qiáng)化與修復(fù)。 如圖43所示，在汽車的維修服務(wù)行業(yè)中，很多地方都要用到表面技術(shù)，當(dāng)汽車車身被摩擦擦傷時(shí)，可以用噴涂、烤漆的方法來進(jìn)行修復(fù)，氣缸拉缸了，也可以用離子熱噴涂等的技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)。氣缸蓋變形了，它的配合平面也要用到表面技術(shù)，首先用刮刀把平面刮平，再用細(xì)砂紙打磨等等。圖43 表面技術(shù)在汽車維修行業(yè)的應(yīng)用第五章 表面改性技術(shù)在汽車工業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì) 中國(guó)在表面技術(shù)這一方面的研究還是在世界比較前沿的，國(guó)外有很多的表面技術(shù)，國(guó)內(nèi)的表面技術(shù)有過之而無不及。現(xiàn)在表面技術(shù)在很多行業(yè)中都有應(yīng)用了，在汽車行業(yè)中也有很多應(yīng)用，不過還有很多很好的表面技術(shù)都沒有或者很少應(yīng)用到汽車行業(yè)中來。表面技術(shù)在各行各業(yè)中都有應(yīng)用，在汽車工業(yè)中也不例外。但是還有很多好的表面技術(shù)的方法沒有應(yīng)用到汽車工業(yè)中，如DLC技術(shù)、陽極氧化技術(shù)、激光處理技術(shù)等等。這些技術(shù)要是能應(yīng)用到汽車工業(yè)中，將會(huì)大大提升汽車零件的使用壽命以至于延長(zhǎng)汽車的使用壽命。 DLC在汽車中的應(yīng)用類金剛石(DLC)膜可以使用多種方法在不同的基體材料上沉積，不但具有諸多與金剛石薄膜相似的性能，包括硬度高、摩擦系數(shù)低、電阻率高、電絕緣強(qiáng)度和熱導(dǎo)率高、光學(xué)性能好(特別是紅外和可見光波范圍的透過率和光學(xué)折射率)，而且還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕能力，與金剛石比，其組成( sp3 和sp2 含量之比)可變, 從而其性質(zhì)在一定的范圍內(nèi)可調(diào), 能夠用于較多場(chǎng)合。更重要的是,DLC膜可在低溫或接近室溫的條件下制備，也就是可在較低成本下得到，從而為它的實(shí)際應(yīng)用建立了一個(gè)良好的前提，這就決定了它是一種發(fā)展前途廣泛的新型功能材料, 在機(jī)械、電腦硬盤和光盤保護(hù)、光學(xué)、電子、聲學(xué)、航空航天、醫(yī)學(xué)及防腐領(lǐng)域等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。 DLC膜的本身特性和優(yōu)異性能（1）力學(xué)性能①硬度及彈性模量。不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大，用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達(dá)到甚至超過金剛石的DLC膜，用陰極電弧法制備的DLC膜最高硬度可達(dá)50GPa以上，而用離子源結(jié)合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達(dá)21GPa。膜層內(nèi)的成分對(duì)膜層的硬度有一定的影響，Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量，雖低于金剛石（1100GPa），但明顯高于一般金屬和陶瓷的彈性模量。②內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度。薄膜的內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命，影響薄膜性能的兩個(gè)重要因素，內(nèi)應(yīng)力高和結(jié)合強(qiáng)度低的 DLC 膜容易在應(yīng)用中產(chǎn)生裂紋、褶皺，甚至脫落，所以制備的DLC膜最好具有適中的壓應(yīng)力和較高的結(jié)合強(qiáng)度。大部分研究表明，直接在基體上沉積的DLC膜的膜/基結(jié)合強(qiáng)度一般比較低，廣州有色金屬研究院通過采用 Ti/TiN/TiCN/TiC 中間梯度過渡層的方法提高 DLC 膜與基體的結(jié)合強(qiáng)度，在模具鋼上沉積 DLC 膜的結(jié)合強(qiáng)度達(dá) 44N74N ，制備的膜導(dǎo)總體厚度可達(dá)5μm。（2）摩擦性能DLC膜不僅具有優(yōu)異的耐磨性，而且具有很低的摩擦系數(shù)，是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù)，但加入H能提高潤(rùn)滑作用，環(huán)境也對(duì)摩擦系數(shù)有一定的影響。但總的來說，DLC膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜（如上述的 TiN、TiC、TiAlN 等）相比，在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)此，DLC膜有可能在許多摩擦學(xué)領(lǐng)域替代這些傳統(tǒng)硬膜。廣州有色金屬研究院制備的摻金屬 。（3）熱穩(wěn)定性 由于DLC屬亞穩(wěn)態(tài)的材料，熱穩(wěn)定性差是限制DLC膜應(yīng)用的一個(gè)重要因素，在 300℃以上退火時(shí)即出現(xiàn)了SP3鍵向SP2鍵轉(zhuǎn)變，為此，人們進(jìn)行了大量的工作試圖提高其熱穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn)：Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩(wěn)定性，含20 %Si的DLC膜在740℃退火時(shí)才出現(xiàn)SP3鍵向SP2鍵轉(zhuǎn)變。同樣，金屬（如Ti、W、Cr）的摻入也可提高DLC膜的熱穩(wěn)定性，我們正在對(duì)這方面進(jìn)行研究。（4）耐腐蝕性純DLC膜具有優(yōu)異的耐蝕性，各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降，這是由于摻雜的元素首先被侵蝕，從而破壞了膜的連續(xù)性所致。（5）表面狀態(tài)DLC膜表面一般較光潔，對(duì)基材的表面光潔度沒有太大的影響，但隨著膜厚的增加，表面光潔度會(huì)下降。不同的沉積方法所得到的DLC膜表面光潔度也是不同的，研究表面采用離子源技術(shù)沉積的DLC膜表面質(zhì)量明顯優(yōu)于電弧離子鍍。DLC膜具有很好的抗粘結(jié)性，特別是對(duì)有色金屬（如銅、鋁、鋅等），對(duì)塑料、橡膠、陶瓷等也有抗粘結(jié)性。 DLC膜在機(jī)械功能領(lǐng)域上的應(yīng)用(1) 鉆頭、銑刀DLC膜可以應(yīng)用于鉆頭和銑刀上，特別是摻雜金屬的DLC膜，它不僅具有高的硬度，還具有低的摩擦系數(shù)、抗有色金屬粘結(jié)。荷蘭的Hauzer公司制備的摻金屬DLC膜層，用于切削高強(qiáng)度鋁合金時(shí)，能減少表面所謂的切屑瘤（BUE）。結(jié)果是延長(zhǎng)工具的壽命并使工件材料在切削后表面光滑。特別是在干切削和深孔加工方面，膜層性能非常好。研究進(jìn)行了在銑刀上鍍TiAlN+DLC膜，在加工有色金屬時(shí)明顯提高使用壽命及加工質(zhì)量。(2) 光盤模具及其輔助模具光盤模具是生產(chǎn)CD、CDR、DVD 的重要工具，為了減少它與母盤（鎳盤）的摩擦，希望模具表面硬且摩擦系數(shù)小，目前，國(guó)外大多采用DLC膜層，大大提高了模具的壽命和盤片的質(zhì)量。我們制備的DLC膜層也開始用于該領(lǐng)域，并取得了成功。為廣州有色金屬研究院制備的DLC膜層光盤模具模仁，其壽命已達(dá)開閉合200萬次以上（無涂層模具只有50萬次左右）。同時(shí)在其輔助模具上鍍 DLC膜，其壽命也達(dá)到了配套使用的要求。鍍膜之后有硬度高，摩擦系數(shù)低，耐磨，耐腐蝕，抗粘結(jié)性好且環(huán)保等特點(diǎn)。(3) 芯軸DLC膜的耐磨減摩及耐腐蝕性，可顯著提高齒輪、芯軸等運(yùn)動(dòng)部件的使用性能及壽命。應(yīng)用DLC膜層芯軸，其壽命延長(zhǎng)了3倍以上，耐腐蝕性提高4倍以上。(4) 關(guān)鍵零部件上的應(yīng)用DLC膜在許多關(guān)鍵零部件也能發(fā)揮其優(yōu)良的性能，如在制成式斯特林制冷機(jī)的活塞上的應(yīng)用利用其低的摩擦系數(shù)，降低摩擦力，提高耐磨性，達(dá)到無油潤(rùn)滑及使用壽命要求。在縫紉機(jī)配件旋梭上鍍DLC膜替代原來的電鍍硬鉻處理，不但避免了污染環(huán)境的問題，而且，明顯提高工件表面硬度及耐磨性，使用壽命提高了10倍以上，同時(shí)，也因表面膜層摩擦系數(shù)降低后，使機(jī)器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音變小。在汽車上，很多零件多需要有抗高溫、高耐磨及耐腐蝕等。比如我們汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氣缸壁是一個(gè)要求比較高的地方，它不但要承受高溫、高壓強(qiáng)和耐磨等?，F(xiàn)在DLC還沒有應(yīng)用在氣缸壁上，在修理廠很容易看見拉缸等的現(xiàn)象。要是能應(yīng)用在氣缸壁上，將會(huì)是氣缸壁更加耐磨，有利于增加氣缸壁的耐磨性，使汽車的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。還有可以大量應(yīng)用在變速器中，主減速器，剎車盤等等，在這些部件上應(yīng)用DLC后，不但可以大大的提高它的使用壽命，而且在一定程度上可以節(jié)約成本。 陽極氧化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用將金屬或合金的制件作為陽極，采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能，如表面著色，提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化，將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進(jìn)行電解。陽極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20μm，硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)60～200微米。陽極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達(dá)250～500kg/mm2，良好的耐熱性，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K，優(yōu)良的絕緣性，耐擊穿電壓高達(dá)2000V，增強(qiáng)了抗腐蝕性能。氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤(rùn)滑劑，適合制造發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金（如鋁、鎂及其合金等）都可進(jìn)行陽極氧化處理，這種方法廣泛用于機(jī)械零件，飛機(jī)汽車部件，精密儀器及無線電器材，日用品和建筑裝飾等方面。 在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞上要是能應(yīng)用陽極氧化，那么將會(huì)增加火花塞的使用壽命，還有就是在齒輪、氣門等上也可以使用這種技術(shù)，如圖51所示為陽極氧化技術(shù)在一些汽車零件上的應(yīng)用，這種技術(shù)應(yīng)該大量應(yīng)用在汽車工業(yè)中，這樣就可以延長(zhǎng)使汽車的壽命，對(duì)于消費(fèi)者來說這是非常有利的。 圖 51 陽極氧化處理后的汽車零件 激光處理技術(shù)在汽車中的應(yīng)用激光淬火處理也叫激光固態(tài)相變硬化。在高能激光束的作用下，一定深度的表層和基體形成很高的溫度梯度，當(dāng)激光離開后，由于基體材料的快速傳熱而使表層急冷，形成高硬度的隱晶馬氏體組織。該技術(shù)對(duì)材料整體熱影響很小，零件變形極小，可作為最后處理工序，而無需后續(xù)加工。激光表面處理技術(shù)的原理和應(yīng)用激光表面處理技術(shù)是在材料表面形成一定厚度的表面處理層，可以改善材料表面的力學(xué)性能、冶金性能、物理性能，從而提高零件、工件的耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能。而現(xiàn)代汽車模具的發(fā)展在模具使用壽命和生產(chǎn)零件質(zhì)量要求上非常高，考慮到大批量、自動(dòng)化高速線生產(chǎn)情況，汽車沖壓件拉毛缺陷常見且多發(fā)，而激光表面處理技術(shù)在汽車模具拉毛缺陷上的應(yīng)用非常成功。汽車零件拉伸翻邊類模具拉毛問題產(chǎn)生原因汽車零件冷沖壓加工是在常溫下，利用壓力機(jī)和冷沖模具使各種不同規(guī)格的板料和坯料在壓力作用下發(fā)生永久變形或分離，制成所需各種形狀零件的一種加工方法，在拉伸、整形、翻邊等成形過程中，由于冷沖模與鋼板料長(zhǎng)時(shí)間摩擦和擠壓，且汽車沖壓件越來越多地使用高強(qiáng)度鋼板（屈服強(qiáng)度≥340MPS），冷沖模具在對(duì)板料成形過程中需要克服極高的成形應(yīng)力，很容易發(fā)生零件表面的拉傷，隨著自動(dòng)化生產(chǎn)線沖次速率的提升，不僅零件表面產(chǎn)生拉傷，模具R角、型面也會(huì)出現(xiàn)凹坑、拉傷的現(xiàn)象，需在線對(duì)模具表面進(jìn)行修磨、拋光，如此反復(fù)長(zhǎng)期修磨會(huì)使模具尺寸發(fā)生變化，加工零件的尺寸也隨之改變，降低零件品質(zhì)。 其應(yīng)用對(duì)象可為鑄鐵、碳鋼、合金鋼及固熔強(qiáng)化的鋁合金、鈦合金等。處理后，不僅使材料或零件保持整體韌性和抗沖擊性，還可得到高硬度、高耐磨的表層。激光淬火處理技術(shù)在目前各類激光表面優(yōu)化處理中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛。汽車?yán)锏脑S多零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、挺桿、缸蓋等，機(jī)床電磁離合器零件如連接件、齒環(huán)、花鍵套等，冷沖模具、鉚壓模具、各類軸承和齒輪等都可利用激光淬火處理技術(shù)提高使用壽命。第六章 結(jié)論畢業(yè)論文通過對(duì)表面技術(shù)的分類、定義，在汽車