【正文】 低，因而在工業(yè)中廣泛應用，是材料表面處理的重要方法 復合鍍層：如 NiAl2O3，CoSiC等。 單一金屬鍍層，如Zn、Cu、Cr等 Cu基： 耐蝕性好，具有潤滑性，可減少金屬間的磨損第七章電鍍與化學鍍1電鍍概念P1222電鍍目的P1223電鍍分類P122 WC基：價格較高，高耐磨性。 Ni基、 Co基： 價高，但高溫性好、耐磨蝕，主要用于耐高溫磨損、腐蝕的場合。 Fe基：韌性與耐磨性匹配好，價格低，應用廣。 應用：機械產品的制造和維修，在冶金機械、重型機械、汽車、動力機械、石油化工設備等領域有廣泛應用。 具有明顯的異種金屬焊接特點，可制造雙金屬零部件，對焊接工藝及其參數(shù)要求較高。 采用堆焊修復已失去精度或表面破損的零件，可節(jié)省材料、費用、工時，延長零件使用壽命；216。 Ti：與人體體液相容并與人體組織有較好的結合能力 羥基磷灰石（HA）：生物陶瓷材料，是成骨成分之一 采用低壓等離子噴涂方式在不銹鋼表面進行噴涂。216。216。 功能性應用216。 工件修復 各種軸類 機床，發(fā)電機軸，各種驅動軸，磨損后采用氧乙炔火焰粉噴、絲噴以及電弧絲材噴涂均可修復均能奏效，設備簡單，操作方便，可現(xiàn)場施工，經濟效益好。 熱噴涂快速制作鋼基模具 工件模型——脫模劑——電弧噴涂的熔點合金（中間模）——灌注石膏加固——取下工件模型——噴涂高熔點高強度涂層 電弧噴涂對基材的熱影響小，母型可用金屬、木材、石膏等；熱變形小，收縮小，尺寸精度和復制性能優(yōu)良，是忠于母型的建議模具成型法。216。 耐高溫216。 冷軋生產線中的加工輥，表面要求耐磨、粗糙度變化小，鍍鉻，耐磨性不好；噴涂WC－Co涂層＋電鍍，壽命↑，耐磨性提高5～10倍。216。 耐磨216。 熱噴涂塑料：葡萄酒廠低溫發(fā)酵車間的發(fā)酵罐內壁采用火焰噴涂聚乙烯涂層后，有效地防止了罐壁的點蝕。如：長江三峽永久閘門、上海東方明珠電視塔。 火焰或電弧大面積噴涂鋅、鋁及其合金涂層，代替?zhèn)鹘y(tǒng)油漆方法，實行陰極保護進行長效防腐涂層，防腐蝕年限可達到30年以上。 噴涂鋁：飛機表面用玻璃纖維強化的塑料代替金屬，為減少電荷累積造成的靜電和減少水對塑料的腐蝕，噴涂一層鋁。 噴低熔點材料不如其他方法應用 火焰溫度高，幾乎可以噴任何固體材料，特別適用于噴氧化物陶瓷。 利用等離子焰流，即非轉移等離子弧作熱源，將噴涂材料加熱到熔融或高塑性狀態(tài)，在高速等離子焰流引導下高速撞擊工件表面，并沉積在經過粗糙處理的工件表面形成涂層。 普遍適應性好：可根據(jù)腐蝕環(huán)境選用相應的耐蝕材料，靈活性強；熱浸鋅只能制備單一的鋅涂層。 可修復性強：涂層被碰壞、劃傷，可以進行修復，保證了防腐體系的完整性和有效性；熱浸涂層無法進行修補。 。電弧噴涂長效防腐涂層電弧噴涂的應用電弧噴涂的特點 特點：電弧噴涂設備比較輕便，易于現(xiàn)場操作，生產效率高，能源的利用率高。同時通入壓縮空氣使熔化的金屬液滴霧化，在壓縮空氣的作用下高速撞擊工件表面并在表面沉積，形成涂層。電弧噴涂技術缺點： 優(yōu)點： HVOF涂層結合強度高,可以噴2mm涂層. 在冶金擠壓輥輪、熱浸鍍鋅槽中的沉沒輥。 修復退火爐輥, 從80年代中期的30%上升到90年代后期的80%, 帶鋼因結瘤等引起的次品率則由85%下降到零。 氣輪機第一級靜葉片上使用，取代昂貴的低壓等離子噴涂層和電子束物理氣相沉積。 美國在航空發(fā)動機壓縮機葉片、軸承套等。（1）VOF 的火焰溫度低（2）顆粒的飛行速度快, 顆粒在空氣暴露時間非常短。 HVOF系統(tǒng)使用氣體燃料和氧氣，產生3200℃的高溫高壓火焰HVOF是上世紀80年代初, 。該方法制備的涂層與基體結合強度高，涂層致密，孔隙率小于1％，并且涂層的殘余應力小。 爆炸噴涂技術產生于上世紀50年代中期，將燃氣爆炸技術引入熱噴涂領域。 特點：涂層致密度和結合強度不如線材火焰噴涂，但是該設備最簡單、輕便，投資少，成本低。 粉末火焰噴涂是將粉末加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，同時將被加熱粉粒以一定的速度噴射到工件上形成涂層。棒材主要為Al2O Al2O3 + TiO2及TiO2陶瓷材料。 噴槍主要由兩部分組成：產生火焰的氧、乙炔供給系統(tǒng)和供料（粉末或絲材）系統(tǒng)火焰噴涂設備簡單，一枝噴槍。(1) 火焰噴涂（Flame spray） 自熔性合金鍍層的熔化處理 將B,Si等元素加入到噴涂材料中，這些元素在噴涂過程中高溫時發(fā)生氧化或與金屬作用形成熔渣，涂覆在最表面；另一方面，發(fā)生的反應是放熱反應，使基體表面一薄層熔化，涂層與基體達到冶金結合。 封閉氣孔 一般采用有機涂料進行涂覆處理，涂層需封孔時,，樹脂。 保護罩可采用薄銅皮或鐵皮、炭素物或石棉等。保護方法可根據(jù)非噴涂表面的形狀，設計一些簡易的保護罩。預熱溫度一般在200℃－300℃之間非噴涂表面的保護 基體表面的預熱可降低涂層殘余應力。 涂層與基體表面的溫度差使涂層產生拉應力，從而引起涂層開裂和剝落。這種方法適用于硬度比較高的基體表面，但不適用于比較薄的零件。（4）電弧法（又稱電火花拉毛法）（3）化學腐蝕法 砂粒有冷硬鐵砂、氧化鋁砂、碳化硅砂等多種，根據(jù)工件表面的硬度選擇（2）機械加工法 噴涂前4h～8h內必須對工件表面進行粗糙化處理。 提高結合強度的一個重要措施。 也可以采用硫酸或鹽酸進行酸洗。 直接噴砂去除氧化膜。 機械方法去氧化膜，如切削加工方法和人工除銹法。 對疏松表面（如鑄鐵件）的清洗：先脫脂、清洗后，將工件表面加熱到250℃左右，盡量將油脂滲透到表面，然后再加以清洗。 蒸氣清洗法：采用三氯乙烯蒸氣清洗，這種方法的清洗效果很好，但對人體有一定的危害。 溶液洗滌法：采用揮發(fā)性溶液，如雨酮、汽油、三氯乙烯和過氯乙烷乙烯等，它們的主要作用是把基體表面的礦物油溶解掉，再加以清除。 堿洗法：將工件放到氫氧化鈉或碳酸鈉等堿性溶液中，待基體表面的油脂溶解后，再用水沖洗干凈。 為了提高涂層與基體的結合強度，在噴涂前，對基體表面進行脫脂、清洗和粗糙化等預處理。 涂層結合強度低。 材料利用率低，浪費大。 熱效率等，能耗高。 大多數(shù)工藝方法的生產率可達到每小時噴涂數(shù)千克噴涂材料，有些工藝方法可高達50kg／h以上。 例如氧乙炔焰噴涂、等離子噴涂或爆炸噴涂，工件受熱程度均不超過250℃，工件不會發(fā)生畸變，不改變工件的金相組織。 既可在真空或控制氣氛中噴涂活性材料，也可在野外現(xiàn)場作業(yè)。 既可在整體表面，也可在指定區(qū)域內涂敷。 施工對象小到10mm內孔，大到鐵塔、橋梁等大型結構。 工件也可以是金屬和非金屬。 涂層可以是金屬、非金屬以及復合材料?；鹧鎳娡繃娊饘伲琀VOF噴金屬陶瓷，等離子噴涂噴氧化物陶瓷。 不同的方法，適用于不同的材料；不同的材料，選擇不同的方法。 涂層形成機理材料溶化加速—撞擊基體—冷卻凝固—形成涂層 3）物理結合 （2）冶金化學結合 （1）機械結合 內應力：材料性質、涂層厚度、工件冷卻條件、噴槍運動速度。 結合強度：材料性質、熔化狀態(tài)（熱源溫度、粒子飛行距離）、粒子飛行速度、基體表面粗糙度、涂層厚度等 采用氣體、液體燃料或電弧、等離子弧、激光等作熱源，使金屬、合金、金屬陶瓷、氧化物、碳化物以及它們的復合材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，通過高速氣流使其霧化，并噴射到經過預處理的工件表面，形成附著牢固的表面層的加工方法。熱效率高，節(jié)能；環(huán)保。硬度：離子滲氮層硬度與氣體滲氮層相當。（2）表面清洗作用（3）高的N濃度：轟擊出來的N，F(xiàn)e原子形成FeN，吸附在工件表面，提高了表面濃度。離子滲氮的特點效率高：滲氮速度與普通氣體滲氮的3~5倍。滲層深度計算公式：δ=k（Dτ）1/2計算。滲氮時間τ ： ~， τ為6~30h。滲氮溫度：450~650℃。液氮使用簡單，但滲層脆性大；體積比為1:3的氮氫混合氣可改善滲層性能。爐內壓力太低，加熱太慢；爐內壓力太高，易出現(xiàn)打弧。電流密度大，升溫快，但易出現(xiàn)打弧。離子滲氮將工件放入離子滲氮爐,.通入少量含氮氣體,如氨,使爐壓升到規(guī)定值.陰極(工件)和陽極加直流高壓,產生大量熱量加熱工件,同時氮離子和氫離子被工件吸附,滲入工件，形成滲層.保持一定時間，滲層達到要求厚度后停電、停氣，降溫到200℃后出爐。調節(jié)電參數(shù)、滲劑氣體成分和壓力來控制熱擴滲層組織性能。特點離子轟擊工件表面，使表面活性提高，容易吸收被滲離子和活性原子。 工件干燥后，浸入鋁液。 取出工件時，表面形成一層純鋁。 鋁原子向內部擴散，不斷形成FeAl3化合物，F(xiàn)eAl3相厚度增加。滲鋁是目前提高鋼材耐硫化物腐蝕最有效的方法。熱浸鋅在大氣、海洋環(huán)境下使用的鋼結構件已大量使用，如水管、高速公路護欄、鐵搭 、橋梁上大量使用。（3）合金層外面包覆一層純金屬。 熱浸金屬的三個過程：（1）基體金屬表面被溶解，形成合金層。 熱浸法：熔融金屬液，熱浸鋅、熱浸鋁等 熔燒法：滲劑制成漿料涂敷在工件表面，在真空或保護氣氛下加熱至滲劑熔點以上，滲劑元素擴散到基體金屬表面。 鹽浴法： （1）鹽浴為滲劑，鹽浴產生的活性原子滲到工件表層。 填充劑：減輕或防止?jié)B劑板結，降低生產成本。還原劑的作用是使供滲劑產生活性原子。 固體滲劑包含：供滲劑（+還原劑）+催滲劑（或催化劑）+填充劑。不僅要求疲勞強度、耐磨性、耐蝕性和回火穩(wěn)定性高，而且要求精度高的產品，如銷、軸、缸套、活塞、活塞銷、模具等等。更高的疲勞強度、耐磨性、耐蝕性和回火穩(wěn)定性。氮不僅擴大了γ相區(qū)，而且提高奧氏體穩(wěn)定性，提高了滲層的淬透性和淬硬性。 在780~930℃，以滲碳為主，稱碳氮共滲。氮碳共滲比滲氮時間大大縮短；滲層中不含ξ相，硬度略低，韌性好，裂紋敏感性小。產品有銷、軸、缸套、活塞