金属材料表面改性.ppt

第10章金属材料表面改性处理普通镀铬工艺预处理和镀前处理电镀标准镀铬溶液铬酐250g/L、硫酸2.5g/L电镀温度42~50oC、阳极铅（常加6%锑或锡）、电压6~12V，电流密度16~40A/dm2，补充铬酐使溶液成分保持稳定.电镀后处理漂洗烘烤除氢175~180℃刷镀示意图第10章金属材料表面改性处理011—工件022—镀液033—供液瓶044—棉花包套055—阳极066—镀笔077—直流电源088—接液盘第10章金属材料表面改性处理镀铬的刷镀液的组成和工艺条件组成和工艺条件质量浓度/g.L-1硝酸铬Cr(NO3)氨水NH4OH水合肼草酸丁二酸F-53PH值阳极380~42011030~40180~220160~1800.056.8~7.5石墨10.3.1化学气相沉积法第10章金属材料表面改性处理定义:化学气相沉积是在高温下将炉内抽成真空或通入氢气,然后通入反应气体并在炉内产生化学反应,使工件表面形成覆层的方法,简称CVD法.应用:刀具、模具、工具、零件等,目的是提高其耐磨性.TiCl4+CH4+H2TiC+4HCl+H2特点:反应温度高,需通入大量氢气,工件易产生氢脆,且不安全,废气HCl有毒.气相沉积技术＿化学气相沉积气相沉积技术＿等离子体化学气相沉积10.3.2物理气相沉积法定义:物理气相沉积法是把金属蒸气离子化后在高压静电场使离子加速并沉积于金属表面形成覆层的方法,简称PVD法.特点:沉积温度低,速度快,渗层成分和结构可控制,无公害.1.真空溅射:(以沉积TiC为例）工艺方法：在真空钟罩内通入氩气，在真空度为1。33×10-1Pa的氩气中，作为阴极的碳化钛带有负1~4kV的高压。在阴极靶与工作台之间的两侧有两根钨丝作为灯丝，灯丝被加热到白热状态并使其带有0~100kV负偏压时发射电子，使钟罩内氩气电离氩离子（Ar+）以极快速度轰击碳化钛靶，使碳化钛以分子状态溅射并沉积于安装在工作台上作为阳极的工作表面，在工件表面涂覆一层高硬度碳化钛。速度:1.1~1.5μm/h、刀具碳化钛的厚度达4~6μm、模具的厚度达6~8μm，其硬度达2500-4000HV。第10章金属材料表面改性处理气相沉积技术＿物理气相沉积01真空蒸镀02离子镀03溅射镀膜气相沉积技术＿物理气相沉积真空蒸镀离子镀溅射镀膜第10章金属材料表面改性处理高频离子镀装置示意图1—工件2--高频激励线圈3—钛4—气体入口5—针阀6—测温热电偶10.4热喷涂定义:在高温热源作用下,将金属、合金、金属陶瓷、陶瓷等材料熔化或部分熔化,并通过高速气流使其成为雾化微粒,喷向工件表面后构成喷涂层的方法称为热喷涂.热喷涂工艺过程：表面制备、预热、预喷粉、喷熔、冷却、喷层后期加工热喷涂方法：电弧喷涂、火焰喷涂、等离子弧粉末喷涂应用：用于钢材抗大气腐蚀时，喷铝层0.1mm，喷锌层0.15mm，在静止状态下可保护基体达10年之久。用于耐热构件上，如工作温度≤500℃，则喷铝0.175mm后不需其他处理；工作温度≤900℃，喷铝合金后，在800~900℃加热扩散；工作温度≤1000℃，则喷镍铬合金0.375mm后再喷0.10的铝层，并涂煤膏沥青溶液，干后再进行加热扩散。用于修理磨损曲轴和机床传动轴时，先用镍拉毛后再用电弧热喷涂法喷钢（45钢、弹簧刚），修复磨损表面。第10章金属材料表面改性处理20钢喷涂G302铁基粉末4%硝酸酒精溶液变形颗粒空洞钢喷涂喷焊M80S20浸蚀剂：王水M80S20铁基非晶自熔合金粉末成分为(Fe,C