第3篇改性技术汇编.ppt

7.3 化学转化膜 一、定义：金属表面原子与某些介质中的负离子反应形成的膜 二、分类：阳极氧化、微弧氧化、磷化、发蓝（发黑） 三、钢铁材料的化学氧化（发兰或发黑） 原理：用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁 分类： 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，称发蓝处理。 在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，称发黑处理。 3.反应： 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOH Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH 4.发黑液： 5. 工艺：工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 注：发黑的工艺温度是130～145℃。浸入时间是50～80min。 原料名称 氢氧化钠 NaOH 亚硝酸钠 NaNO2 磷酸三钠 Na3PO4 水 H2O 质量组成（％） 33 10 2 55 7.4 热喷涂 将粉末加热至熔化或半熔化状态，用高压气流使其雾化并喷射于工件表面形成涂层的工艺称为热喷涂。 利用热喷涂技术可改善材料的耐磨性、耐蚀性、耐热性及绝缘性等。 广泛用于包括航空航天、原子能、电子等尖端技术在内的几乎所有领域。 等离子热喷涂 7.5 特种表面技术 一、真空蒸镀 1．原理：在真空室中，使被镀物质蒸发并沉积在工件表面。 蒸发方式：电阻蒸发，电子束蒸发 2．特点：沉积速度快；覆盖能力和结合强度低 3．应用：镀薄膜。如电子元件薄膜、光学膜，装饰膜等。 真空蒸镀Al膜的塑料制品 二、阴极溅射 原理：电离的正离子轰击阴极靶，从靶材表面溅射出的原子或分子在工件上形成镀膜。 特点 结合强度高 镀膜材料不受熔点限制 应用：不锈钢耐蚀层；TiN,TiC涂层；高密度磁性记录涂层。 溅射镀示意图 磁控溅射镀膜机 三、离子镀 定义：金属蒸汽被电离成正离子，在阴极工件上形成镀膜。 特点 分散能力和绕镀能力好 结合强度高 应用：工模具超硬膜，固体润滑膜，装饰 以上属物理气相沉积（PVD） 四、化学气相沉积（CVD） 原理：利用挥发性反应物在高温下的气相反应形成所需产物镀层的工艺。 特点： 可形成高熔点化合物及金属镀层 温度高（850~1100OC），工件易变形。 3. 应用：TiN,TiC超高硬度膜，电阻、电容的氧化物薄膜。铌、锗薄膜等 五．等离子增强（辅助）化学气相沉积（PECVD） 原理：利用等离子体激活反应气体，通过气相反应，在工件表面形成镀层。 特点：反应温度相对CVD大幅下降。（—200~500 OC） 六．金属离子注入 原理：将元素电离成离子，通过加速，使离子打入金属表层内的工艺。 步骤：电离—加速—分选—聚束—扫描—注入 特点 注入元素不受限制 形成表面损伤，进一步强化。 注入温度低，不会变形 无界面结合问题。 与化学热处理机理比较：后者靠扩散，前者强行注入。 4. 组织：可使基体组织结构发生变化，形成亚稳相。 5.性能；高硬度，高耐磨性和疲劳强度；也可做抗蚀处理。 6.4 古代表面技术（附加） 一．鎏金技术 1．概念：在金属表面利用化学方法（火镀）镀金法。 2．工艺： 制金汞齐（金在汞中的固溶物）——制金棍——涂金汞齐——烘烤——刷洗及压光 二．水银沁 1．实质：铜器表面厚度达纳米量级的富锡层 2．工艺： 配置磨镜药（锡汞齐与其它材料的混合物）——磨镜处理——抛光处理 三．化学着色与作旧 化学着色实质：形成化学转化膜 作旧：化学着色+腐蚀+涂装 本章重点 1. 电镀、化学镀的原理，基本概念 2．特种表面技术的种类及主要特点 3．离子注入 甘氨酸无毒脱碳作用 回火温度对碳钢力学性能影响 三．回火工艺 1．低温回火 温度：150~250OC 组织：回火马氏体 性能：高硬度、强度、耐磨性和疲劳强度。 应用： 高碳钢：工模具、滚动轴承、 表面淬火件等 低碳钢：结构件 低合金高强度钢：结构件 2．中温回火 温度：350~500 OC 组织：回火托氏体 性能：高弹性极限、疲劳强度及良好的韧性 应用：弹簧 3．高温回火 温度：500 OC 组织：回火索氏体 性能：一定的强度、高韧性 应用：轴类零件 淬火+高温回火称调质处理 四．回火脆性 1．定义：淬火件在一定温度回火时出现韧性降低的现象。 2．分类：第一类回火脆（250~400 OC）、第二类回火脆（450~600 OC） 3．改善 第一类回火脆：细化晶粒、延迟（加硅、铝、镍等） 第二类回火脆：快冷、加钼钨等。 6.6 表面淬火 --感应加热表面淬火 1.表面淬火：