金属材料的表面处理.ppt

１.电镀原理图5-10电镀锌装置示意图镀前准备包括镀前机械加工以提高工件表面质量；绝缘处理，即在工件不需镀铬表面，先刷绝缘清漆，再包塑料胶带。01吊入镀槽进行电镀。02镀后加工与处理，镀后检查，不合格处用酸洗或反极退镀，重新电镀。03２.镀铬３.镀锌锌镀层大多镀覆于钢铁制品的表面，经钝化后，在空气中几乎不发生变化，有很好的防锈功能。这是因为钝化膜紧密细致及锌镀层表面生成的碱式碳酸盐薄膜保护了下面的金属不再受腐蚀的缘故。另一方面，由于锌有较高的负电位，比铁的电位高，因此，形成铁—锌原电池时，锌镀层是阳极，它会自身溶解而保护钢铁基体，即使表面锌镀层不也能起到这个作用。锌镀层对铁基体既有物理保护作用，又有电化学保护作用，所以，耐蚀性能相当优良。锌镀层钝化后，通常视所用钝化液不同而得到彩虹色钝化膜或白色钝化膜。彩虹色钝化膜的耐蚀性比无色钝化膜高5倍以上，这是因为彩虹色钝化膜比白色钝化膜厚。另一方面，彩虹色钝化膜表面被划伤后，表面能自行再钝化，使钝化膜恢复完整，因此镀锌多采用彩虹色钝化。白色钝化膜外观洁白，多用于日用五金、建筑五金等要求有均匀白色表面的制品。此外，还有黑色钝化、军绿色钝化等，在工业上也有应用。锌是既溶于酸又溶于碱的两性金属，锌层中含有异类金属越多越容易溶解。电镀所得锌层较纯，在酸和碱中溶解较慢。锌镀层经特种处理后可呈现各种颜色作装饰用。锌镀层的厚度视工件的要求而定，一般不低于5μm，普通在6～12μm，恶劣环境条件下才超过20μm。镀锌具有成本低，耐蚀性好、美观和耐储存等优点，在工业中得到广泛应用。但锌镀层硬度低，又对人体有害，所以不能在食品工业上使用。5.5.2电刷镀图5-11电刷镀原理示意图

１—工件２—镀层３—镀液４—包套５—阳极６—导电

柄７—电刷镀电源８—阳极电缆９—阴极电缆

１０—循环使用溶液１１—拾液盘化学气相沉积

物理气相沉积

等离子化学气相沉积(PCVD)02表面气相沉积技术01３.感应淬火的特点图5-4高频感应加热设备表面化学热处理技术分解富有渗入元素的介质在一定的条件下进行化学反应，分解产生具有一定活性的渗入元素原子。

吸收分解产生渗入元素的活性原子(初生状态原子)被工件表面吸收(溶解)，这一过程的进行必须具备下列两个条件：有渗入元素的活性原子存在，渗入元素呈分子状态存在时，不能被工件吸收；渗入元素能渗入工件中形成固溶体或金属化合物。

扩散被工件表面吸收的渗入元素原子，由表面向内部移动，并达到一定的浓度和深度。

强化工件表面提高工件表层的力学性能，如表层硬度、耐磨性、疲劳强度等。碳氮共渗技术渗氮技术渗碳技术渗硼技术保护工件表面改善工件表层的物理、化学性能，如耐高温及耐蚀性等。5.3表面化学热处理技术固体渗碳固体渗碳是将工件置于填满木炭(90%)和碳酸钡(BaCO3)(10%)的固体渗碳箱内进行的，如图5-5所示。气体渗碳气体渗碳是指零件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺。5.3.1渗碳技术5.3.1渗碳技术表5-1常见渗碳用钢及其用途5.3.1渗碳技术图5-5固体渗碳箱

1—渗碳剂2—工件3—箱体4～6mm

铁板4—泥封5—试棒?10mm

6—盖：铁板厚6～8mm(２)气体渗碳气体渗碳是指零件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺。1—风扇电动机2—废气火焰3—炉盖4—砂封5—电阻丝

6—耐热罐7—工件8—炉体图5-6井式气体渗碳炉(２)气体渗碳气体渗碳是指零件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺。气体渗碳气体渗碳是指零件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺。排气阶段零件在装炉时使炉温下降，同时带入大量空气。强渗阶段到温后保温约30min，排气阶段结束即关闭排气孔，进入强渗阶段。

扩散阶段进入扩散阶段应减少煤油滴量，使表面高浓度的碳向心部扩散，同时滴入少量甲醇，最终达到规定的渗层深度和合适的碳浓度分布。

降温阶段提前0.5～1h检查试棒，当渗层深度达到规定要求时间时即可降温出炉。0102气体渗氮01离子渗氮025.3.2渗氮技术１.气体渗氮图5-8气体渗氮装置示意图1—氨气分解率测定器2—冒泡瓶3、9—U形气压计4—安置架5—缓冲箱

6—箱式电阻炉7—渗氮箱8—热电偶10—干燥箱11—氨气瓶２.离子渗氮图5-9离子渗氮装置

1—温度表2—热电偶3—接真空系统4—阀5—绝缘体6—工件7—观察窗8、13—开关

9—阀10—电源11—气源12—温度控制器渗层性能好碳氮共渗与渗碳相比，其渗层硬度差别不大，但其耐磨性、耐蚀性及疲劳强度比渗碳层高。01渗入速度快在碳氮共渗的情况下