第一章-金属表面处理技术知识.ppt

* * 材料表面工程技术 材料科学与工程学院 总学时: 36 h , 其中 课堂教学: 24 h，报告：12 h 1. 概述、绪论 2. 表面、表面状态和表面特性 3.表面清洗和预处理 4.表面工程技术 热喷涂 堆焊 电镀、化学镀 高能束表面改性 转化膜 前 言 前 言 总成绩 = 平时成绩（30%）+ 专题综述（20%）+ 笔试（50%） 平时成绩 =课堂（15%）+ 作业 (15%) 出勤: 每迟到一次或早退一次扣 2 分 每旷课一次扣 3 分，超过 3 次不能参加考试 作业: 每人翻译一篇表面工程的英文专业论文(自选，2000年以后) (至少要包括题目、摘要、简介、结论几部分) 专题综述：每人自选一题，独立写出专题综述，上台进行10分钟ppt演讲，同时回答老师同学的问题(限两个)。 课程基本要求 1. Prepare a Report reviewing one of the hot topics relevant to surface engineering 2. Make an Oral Presentation in 10 minutes 结晶器表面防护材料及相关技术 （casting mold, electroplate coating） 表面工程技术在汽车行业的应用 (Suspension Plasma Spraying) 微弧氧化技术及其在有色金属上的应用 (Micro arc anodizing ) 堆焊和复合制造在冶金业的发展与应用 (hard facing, overlaying) 激光熔覆（堆焊）技术及激光快速成型技术 (laser cladding) 锅炉水冷壁耐高温腐蚀磨损涂层的现状及发展 (boiler, wall, protection) 自洁净涂层及其制备技术 (self cleaning coating) 运动装备中的表面工程技术（sports equipment, surface treatment) 非晶、纳米晶涂层的制备技术及其应用 （amorphous, nano-crystalline, coating） 其它（题目可自拟，但需老师确认） 关于专题综述 一些有用的资源 主要参考书 Internet 金属表面工程学. 刘江南，兵器工业出版社 材料表面工程导论. 赵文轸，西安交通大学出版社 表面工程. 刘新田，河南大学出版社 表面工程. 徐滨士，刘世参，机械工业出版社 Surface Engineering. ASM Handbook, Vol. 5, 1994. 金属表面处理技术的含义和意义 金属表面处理技术的分类 金属表面处理技术的产生和发展 金属表面处理技术的应用 第一章 金属表面处理技术概述 为什么研究金属表面处理技术？ 所有的金属材料都不可避免与环境相接触,而与环境真正接触的是金属的表面，如各种机械零件和工程构件。 金属表面发生破坏或失效，进而引起整个设备或零（构）件的破坏或失效。 发展金属表面防护和强化技术，是各国普遍关心的重大课题。 问题的提出 零件在服役过程中，失效的主要形式为： 腐蚀 (Corrosion)、磨损 (Wear)、 疲劳(Fatigue)、 断裂 (Fracture) 随着现代工业的迅猛发展，对机械工业产品提出了更高的要求，要求产品能在高参数(如高温、高压、高速)和恶劣工况条件下长期稳定运转或服役，这就必然对材料表面的耐磨、耐蚀等性能以及表面装饰提出了更高的要求，使其成为防止产品失效的第一道防线。 火箭发动机的尾喷管内壁和燃烧室需承受2000～3300℃温度和巨大的热焰流冲击。 飞船或者洲际导弹的头部锥体和翼前沿：由于具有几十倍的音速，并与大气层摩擦，即所谓气动加热，其温度高达4000～5000℃。 长江三峡工程中挖泥船的发动机曲轴损坏，当时如从日本购买新轴，加上运费和进口关税等需人民币120万元，从订购到交货需三个月以上，停产损失更大？ 19世纪工业革命以来，为了适应高强度、高硬度和耐磨、耐高温、耐酸碱腐蚀等不同特殊要求，人们需要不断开发各种特殊的合金材料，但这些合金材料往往价格昂贵。 在许多情况下也很难找到一种能够同时满足整体和表面要求的材料。 试图采用各种表面技术对普通金属表面进行处理，以改变其表面性能，使其适应复杂的工作环境。 措 施 表面处理技术则可以用极少量的材料就起到大量、昂贵的整体材料难以起到的作用，在不增加或不增加太多成本的情况下使产品表面受到保护和强化，从