表面強(qiáng)化的方法(常用的表面強(qiáng)化處理方法)

1.常用的表面強(qiáng)化處理方法有哪些

表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。

表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。 下面介紹一些常見的表面處理方法：一.拋光拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。

是利用拋光工具和磨料顆?；蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對(duì)工件表面進(jìn)行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時(shí)也用以消除光澤（消光）。

通常以拋光輪作為拋光工具。拋光輪一般用多層帆布、毛氈或皮革疊制而成，兩側(cè)用金屬圓板夾緊，其輪緣涂敷由微粉磨料和油脂等均勻混合而成的拋光劑。

拋光時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的拋光輪（圓周速度在20米/秒以上）壓向工件，使磨料對(duì)工件表面產(chǎn)生滾壓和微量切削，從而獲得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可達(dá)Ra0.63~0.01微米；當(dāng)采用非油脂性的消光拋光劑時(shí)，可對(duì)光亮表面消光以改善外觀。針對(duì)不同的拋光過程：粗拋（基礎(chǔ)拋光過程），中拋（精加工過程）和精拋（上光過程），選用合適的拋光輪可以達(dá)到最佳拋光效果，同時(shí)提高拋光效率。

二.噴砂利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過程。采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料（銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂）高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長(zhǎng)了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。

三. 拉絲是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋，起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為：直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。

表面拉絲處理是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋，起到裝飾效果的一種表面處理手段。由于表面拉絲處理能夠體現(xiàn)金屬材料的質(zhì)感，所以得到了越來越多用戶的喜愛和越來越廣泛的應(yīng)用。

四.陽極氧化一種電解氧化過程，在該過程中，鋁和鋁合金的表面通常轉(zhuǎn)化為一層氧化膜，這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個(gè)定義出發(fā)的鋁的陽極氧化，只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。

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5~30微米 ，硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)25~150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)250~500千克/平方毫米，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 ，在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。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。一般來講陽極都是用鋁或者鋁合金當(dāng)作陽極，陰極則選取鉛板，把鋁和鉛板一起放在水溶液，這里面有硫酸、草酸、鉻酸等，進(jìn)行電解，讓鋁和鉛板的表面形成一種氧化膜。

在這些酸中，最為廣泛的是用硫酸進(jìn)行的陽極氧化。工藝流程：?jiǎn)紊u變色：拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干雙色：①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干技術(shù)特點(diǎn)： 1、提升強(qiáng)度，2、實(shí)現(xiàn)除白色外任何顏色。

3、實(shí)現(xiàn)無鎳封孔，滿足歐、美等國(guó)家對(duì)無鎳的要求。

2.什么是表面強(qiáng)化技術(shù)

看不懂題目哎，什么是“現(xiàn)代”？

金屬表面加工技術(shù)主要有： 鍍， 涂， 吹砂， 鈍化， 陽極化.

壓鑄模具的表面處理技術(shù)總的來說可以分為以下三個(gè)大類：（1）傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)；（2）表面改性技術(shù)，包括表面熱擴(kuò)滲處理、表面相變強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化技術(shù)等；（3）涂鍍技術(shù)，包括化學(xué)鍍等。

飾面石材的表面加工方法主要有：磨光面、亞光面、火燒面、荔枝面、龍眼面、菠蘿面、仿古面、蘑菇面、自然面、石材的表面加工還有其它很多種，比如機(jī)切面，拉溝面，盲人面，噴砂面等等

我猜你是想問機(jī)械加工，那么我告訴你，在機(jī)械生產(chǎn)加工過程中，常見的表面處理工藝有：噴涂 烤漆 電鍍 陽極氧化 浸滲 噴油 噴砂

3.表面處理強(qiáng)化技術(shù)：軸承鋼表面強(qiáng)化方法有哪些

軸承零件工作表面和心部在狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能要求方面是有較大的差別的，而整體熱處理往往使二著不能兼顧，材料的潛力也得不到充分發(fā)揮。應(yīng)用材料表面強(qiáng)化技術(shù)不僅可以較好地解決表面和心部在結(jié)構(gòu)和要求方面的差異，而且還可以進(jìn)一步使表面獲得某些特殊的工作性能，以滿足在特定條件下工作的軸承對(duì)工作表面性能的要求。這在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展中是非常有意義的。

傳統(tǒng)的表面強(qiáng)化方法，工藝上屬于熱處理的范疇。而近代發(fā)展起來的激光、電子束、離子束等表面強(qiáng)化方法，不僅將一些高新技術(shù)應(yīng)用于材料的表面強(qiáng)化，而且在工藝上已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的熱處理范疇，形成了新的技術(shù)領(lǐng)域。因此現(xiàn)在的表面強(qiáng)化技術(shù)可以從不同的角度形成多種分類方法，按表層強(qiáng)化技術(shù)的物理化學(xué)過程進(jìn)行分類，大致可分為五大類：表面變形強(qiáng)化、表面熱處理強(qiáng)化、化學(xué)熱處理強(qiáng)化、表面冶金強(qiáng)化、表面薄膜強(qiáng)化。

1.表面變形強(qiáng)化

通過機(jī)械的方法使金屬表面層發(fā)生塑性變形，從而形成高硬度和高強(qiáng)度的硬化層，這種表面強(qiáng)化方法稱為表面變形強(qiáng)化，也稱為加工硬化。包括噴丸、噴砂、冷擠壓、滾壓、冷碾和沖擊、爆炸沖擊強(qiáng)化等。這些方法的特點(diǎn)是：強(qiáng)化層位錯(cuò)密度增高，亞晶結(jié)構(gòu)細(xì)化，從而使其硬度和強(qiáng)度提高，表面粗糙度值減小，能顯著提高零件的表面疲勞強(qiáng)度和降低疲勞缺口的敏感性。這種強(qiáng)化方法工藝簡(jiǎn)單、效果顯著，硬化層和基體之間不存在明顯的界限，結(jié)構(gòu)連貫，不易在使用中脫落。其多數(shù)方法已在軸承工業(yè)中得到應(yīng)用：滾動(dòng)體的表面撞擊強(qiáng)化就是這類方法的應(yīng)用，精密碾壓已成為新的套圈加工和強(qiáng)化方法。

2.表面熱處理強(qiáng)化

利用固態(tài)相變，通過快速加熱的方法對(duì)零件的表面層進(jìn)行淬火處理稱為表面熱處理，俗稱表面淬火。包括火焰加熱淬火、高（中）頻感應(yīng)加熱淬火、激光加熱或電子束加熱淬火等。這些方法的特點(diǎn)是：表面局部加熱淬火，工件變形??；加熱速度快，生產(chǎn)效率高；加熱時(shí)間短，表面氧化脫碳很輕微。該方法特別是對(duì)提高承受一定沖擊載荷的大型和特大型軸承零件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度效果顯著。

3.化學(xué)熱處理強(qiáng)化

利用某種元素的固態(tài)擴(kuò)散滲入，來改變金屬表面層的化學(xué)成分，以實(shí)現(xiàn)表面強(qiáng)化的方法稱為化學(xué)熱處理強(qiáng)化，也稱之為擴(kuò)散熱處理。包括滲硼、滲金屬、滲碳及碳氮共滲、滲氮及氮碳共滲、滲硫及硫氮碳共滲、滲鉻、滲鋁及鉻鋁硅共滲、石墨化滲層等等，種類繁多、特點(diǎn)各異。滲入元素或溶入基體金屬形成固溶體，或與其他金屬元素結(jié)合形成化合物?？傊疂B入元素即能改變表面層的化學(xué)成分，又可以得到不同的相結(jié)構(gòu)。滲碳軸承鋼零件的處理工藝和滾針軸承套的表面滲氮強(qiáng)化處理均屬這一類強(qiáng)化方法。

4.表面冶金強(qiáng)化

利用工件表面層金屬的重新融化和凝固，以得到預(yù)期的成分或組織的表面強(qiáng)化處理技術(shù)稱為表面冶金強(qiáng)化。包括表面自溶性合金或復(fù)合粉末涂層、表面融化結(jié)晶或非晶態(tài)處理、表面合金化等方法。特點(diǎn)是采用高能量密度的快速加熱，將金屬表面層或涂覆于金屬表面的合金化材料熔化，隨后靠自己冷卻進(jìn)行凝固以得到特殊結(jié)構(gòu)或特定性能的強(qiáng)化層。這種特殊的結(jié)構(gòu)或許是細(xì)化的晶體組織，也或許是過飽和相、亞穩(wěn)相、甚至是非晶體組織，這取決于表面冶金的工藝參數(shù)和方法。

滾動(dòng)軸承行業(yè)在微型軸承工作表面做過激光加熱強(qiáng)化研究，效果良好。

5.表面薄膜強(qiáng)化

應(yīng)用物理的或化學(xué)的方法，在金屬表面涂覆于基體材料性能不同的強(qiáng)化膜層，稱為表面薄膜強(qiáng)化。它包括電鍍、化學(xué)鍍（鍍鉻、鍍鎳、鍍銅、鍍銀等）以及復(fù)合鍍、刷鍍或轉(zhuǎn)化處理等，也包括近年來發(fā)展較快的高新技術(shù)：如CVD、PVD、P-CVD等氣相沉積薄膜強(qiáng)化方法和離子注入表面強(qiáng)化技術(shù)（也稱原子冶金技術(shù)）等等。它們共同的特點(diǎn)是均能在工作表面形成特定性能的薄膜，以強(qiáng)化表面的耐磨性、耐疲勞、耐腐蝕和自潤(rùn)滑等性能。例如離子注入技術(shù)強(qiáng)化軸承工作表面，能使軸承工作表面的耐磨性、耐蝕性、和抗接觸疲勞性能都得到顯著提高，從而使軸承的使用壽命得到成倍的增長(zhǎng)。

4.金屬表面的覆蓋層強(qiáng)化法有哪些

金屬表面滲層與覆蓋層金相組織圖譜"的書摘……二、氣相沉積層 氣相沉積是近年來發(fā)展最快的一種新技術(shù)，它分物理氣相沉積（PVD），和化學(xué)氣相沉積 （CVD），最近又發(fā)展了復(fù)合的物理化學(xué)氣相沉積（PCVD）。

物理氣相沉積是利用真空蒸發(fā)、離 子濺射、離子鍍等方法沉積成膜；化學(xué)氣相沉積則是利用鍍層材料的揮發(fā)性化合物氣體分解 或化合的反應(yīng)產(chǎn)物而沉積成膜；物理化學(xué)氣相沉積即等離子體加化學(xué)氣相沉積。采用這種方 法可以鍍金屬膜、合金膜、陶瓷膜或金剛石膜等。

目前在刀具、模具上用的最多的是沉積一層高硬度、高耐磨及抗腐蝕的TiC、TiN、Al↓2O↓3 或TiCN復(fù)合膜。這些鍍層均很薄，實(shí)用厚度一般只有3~7μm。

而在一般機(jī)器零件上可達(dá)10~20μm。TiN的硬度為1800~2000HV，呈金黃色；TiC的硬度為2500~3200HV，呈暗灰色；Al↓2O↓3的硬度為3000HV，它們與基材之間均具有牢固的冶金結(jié)合。

對(duì)于機(jī)械磨損（低速切削） 來說，抗磨順序依次是TiC>TiCN>TiN>Al↓2O↓3，但對(duì)于熱磨損（如高速切削）其抗磨順序正 好相反。氣相沉積不僅可以提高刀具、模具、機(jī)件的使用壽命，而且還使產(chǎn)品獲得優(yōu)美的外 觀色彩。

三、激光和電子束表面合金化層 激光和電子束作為熱源用于材料表面改性，是從70年代開始的。由于它們具有能量密度 高、加熱冷卻速度快、熱影響區(qū)小、零件改性效果好等高能速表面處理技術(shù)的一切優(yōu)點(diǎn)，而 且又不需要在真空室內(nèi)進(jìn)行，操作比較靈活，故發(fā)展速度很快。

激光和電子束表面改性技術(shù) 主要包括三種類型：即相變硬化處理，熔凝處理和表面合金化與涂敷，本書著重介紹表面合 金化處理及其覆蓋層組織。激光和電子束表面合金化過程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)表面冶金過程，即通過高密度能束與基材 表面涂層合金相互作用，使其發(fā)生物理冶金和化學(xué)變化，從而達(dá)到表面強(qiáng)化的目的。

目前用于鋼件表面合金化的元素和碳化物很多，歸納起來有W、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、Si、B及WC、Cr↓3C↓2、TiC等，可根據(jù)工件表面所要求的性能來選擇和確定。鋼件表面經(jīng)合金化后，其組織狀態(tài)按受熱條件不同分為合金化區(qū)，熱影響區(qū)（過熱）和基 材組織三部分。

合金化區(qū)一般呈鑄態(tài)技晶狀組織，在馬氏體和殘留奧氏體基體上分布各種共 晶碳化物相，起到強(qiáng)化作用。熱影響區(qū)（包括擴(kuò)散層）一般晶粒比較粗大，有的含Ni、Cr成分 比較高的擴(kuò)散層，殘留奧氏體量多，馬氏體亦不易顯示，常呈一條白帶處于合金化層底部。

總 之，采用激光表面強(qiáng)化技術(shù)可以在更寬的范圍內(nèi)改變硬化層的結(jié)構(gòu)與性能。四、熱噴涂和噴焊層 熱噴涂和噴焊技術(shù)作為一種新的表面防護(hù)、維修和強(qiáng)化方法在近20年中得到了飛速的發(fā) 展。

所謂熱噴涂就是利用某種熱源（氧乙炔火焰、電弧、等離子弧等）將欲噴涂的材料加熱，借 助氣流把熔化或半熔化的霧狀微粒通過噴嘴高速噴射到預(yù)先經(jīng)過處理的工件表面上，形成附 著牢固的涂層。熱噴涂和噴焊技術(shù)有一系列優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝簡(jiǎn)單，用氧乙炔火焰即可工作；（2）選材范圍廣，噴涂材料可以任意配制，不受相圖限制、可用鉆基、鎳基、鐵基、銅 基自熔合金，也可用各種碳化物和氧化物陶瓷（WC、Cr↓3C↓2、TiC、Cr↓2O↓3、Al↓O↓3、TiO↓2等），或各種 高分子材料；（3）實(shí)用性強(qiáng)，不僅可以用來維修、裝飾產(chǎn)品，而且還可用來制造不同性能的產(chǎn)品零件 （如耐磨、耐蝕、耐熱、抗振、隔熱、密封、潤(rùn)滑、絕緣、導(dǎo)電、輻射等），因而得到廣泛的應(yīng)用。

熱噴涂和噴焊層的組織取決于選用材料的成分和噴涂工藝。以上述自熔合金為例，它們 均含有許多金屬與非金屬元素，如C、B、Si、Cr、Fe、Ni、Co、Cu、W、Mo、Mn等，所以 噴焊后其覆蓋層的組織很復(fù)雜，相很多，形態(tài)各異，很難一一鑒別，只有采用彩色金相、電 子探針、能譜、X射線衍射等分析手段，進(jìn)行綜合分析后才能分辨清楚，詳見第六章。

五、電鍍層 電鍍是金屬防腐的重要手段。近年來通過不斷的革新和開發(fā)，出現(xiàn)了許多新工藝和新方 法，如：特種電鍍（包括非晶態(tài)電鍍、非金屬電鍍、復(fù)合電鍍、合金電鍍、電刷鍍）；化學(xué)鍍（鎳-磷、鎳-硼）；熱滲鍍（包括離子、氣體、液體、固體滲鍍）等。

這些鍍層的出現(xiàn)，使鋼件表面抗腐蝕能 力明顯提高，同時(shí)，還賦予鋼件表面某種特殊功能（如提高耐磨性、導(dǎo)電性、磁性、高溫抗氧化 性等等） 電鍍過程一般來說，是一個(gè)電化學(xué)的氧化還原過程，即利用電解的方法使金屬的化合物 還原為金屬，沉積在金屬或非金屬制品表面，形成一層平滑而致密的金屬覆蓋層。由于電鍍 層通常都是在低溫下通過電沉積的方式形成的（熱滲鍍除外），所以它與基體金屬之間沒有擴(kuò) 散關(guān)系，因此也沒有擴(kuò)散層，只有一條明顯而平直的分界線，故結(jié)合力不如其他工藝好。

第二節(jié) 金屬表面滲層和覆蓋層組織特點(diǎn) 金屬表面滲層和覆蓋層的組織具有組分特殊、合金相多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、組織超細(xì)、層次多、層薄等特點(diǎn)。（1）組分特殊。

表面處理（如激光合金化、熱噴涂、離子注入等）可使零件表面獲得整體材 料和一般熱處理方法很難、甚至無法得到的超濃度、超飽和固溶體，而且還可獲得各種合金 成分、陶瓷以及高分子材料層。（2）合金相多。

例如化。