金屬材料表面處理技術介紹
為了適應耐磨性、耐高溫性、耐酸堿腐蝕等特殊要求,往往需要不斷研究開發各種特殊合金以滿足上述的需求,但特殊合金材料往往成本較高,在大多數情況下難以同時滿足多種性能要求。
產品在服役過程中金屬表面不可避免的與大氣/海水等接觸,金屬表面受損或發生故障時會影響保護效果和壽命,因此在1983年由英格蘭大學教授提出表面工程的概念,利用少量金屬/非金屬材料對母材表面進行處理,以保護和加強產品表面?! ?/p>
一、金屬表面處理的基本概念
金屬表面處理指在集體材料表面上手動形成與母料的機械、物理和化學性能不同的表面,以滿足產品所需的耐磨性、耐蝕性、裝飾性或其他特殊功能的過程。
目前比較成熟的金屬表面處理技術較多,根據加工方式的不同,可分為機械、物理、化學三大類。
根據是否向金屬材料表面添加其他元素或物質,將金屬表面處理分為兩大類:表面組織強化方法和表面拋光方法。
二、金屬表面處理的一般方法
1、增加表面晶體缺陷(獲得致密的表面或增加電位以獲得更好的附著力)
2、獲得壓力應力狀態表面(如拋丸、噴砂等)。
3、表面形成硬化組織(如馬氏體等);
4、表面晶粒細化或細化;
5、部分化學處理也可歸為表面組織強化方法(如酸、堿處理,過氧化氫處理以及電化學晶界腐蝕等)。
二、部分金屬表面處理方法解讀
1、機械拋光:使用柔性拋光工具和研磨顆粒對工件表面進行修飾加工和去毛刺。拋光是為了獲得光滑的表面或鏡面光澤,而不提高工件的尺寸或幾何精度。機械研磨是指依靠非常小的研磨粉末的研磨、滾動作用,從樣品研磨面上去除非常薄的金屬層。
2、表面淬火:利用快速加熱制作表面奧氏體化,立即淬火,將表面組織轉化為馬氏體,加強表面,心臟組織基本不變。目的是提高產品表面的硬度、耐磨性和疲勞強度而心部仍具有較高的韌性?!?/p>
3、感應加熱:利用電磁感應方法,加熱材料內部產生電流,依靠這個漩渦的能量達到加熱目的,使金屬表面形成氧化層?!?/p>
4、等離子噴涂:以直流驅動等離子弧為熱源,將合金、金屬等材料加熱到熔化或半熔化狀態,高速噴射至預處理的工件表面,形成附著堅固的特殊保護用途的表面。