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常见钢的表面处理总结

由于铁金属表面处理的方法非常多，特性也不甚相同。一般厂内设备之零件，依需求状况选择适当之表面处理。例如一般机架施以喷漆处理，螺栓螺帽以染黑处理，固定机板或底座以镀镍处理，滑动轨道或滑动杆可依所需强度施以镀铬或镀硬铬处理，露光台则以氮化处理。各种表面处理的不同点如下表格：

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表面处理	防锈性	耐磨性真空床	耐蚀性	硬度	厚度	颜	声阻抗率备注
喷漆	佳	差	佳	不变	厚	各种颜	美观
染黑	可	差	差	不变	1.5~2.5μ	黑	防反光，涂防锈油防锈效果佳
镀铬	佳	佳	佳	Rc60以上	0.2~0.5μ	光泽度高	具光泽、美观耐磨
镀硬铬	佳	极佳	佳	Rc50~55	5~50条	光泽度低	后再研磨可成为高精度尺寸
镀锌	佳	差	可		4μ	黄	防锈，再行铬酸盐处理更佳
镀镍	佳	佳	佳	小于Rc30	2~4条	白、光泽	防锈，美观
无电镀镍又称化学镍	佳	极佳投影拼接	极佳	Rc49~70	5~50μ	银白光泽	膜厚均匀精度佳，价格昂贵形状复杂，亦适用非铁金属
氮化	佳	佳	差	Rc50~60	1~2μ	黑	不易变形，耐高温
皮膜	佳	佳	佳	Rc40~48	3~10μ		通常为涂装前处理
阳极处理	佳	佳	佳			透明	只适用于铝材

表面硬化热处理：

由于铁金属热处理的方法非常多，特性也不甚相同

方式	说明
渗碳﹝HC﹞	所谓的渗碳，乃在低碳钢的表面，渗入碳量使成高碳钢，然后再将其表面硬化的方法。只渗入碳虽可使其硬化，但其状况不太明显，故再予淬火处理，也就是要将渗碳及淬火两种操作均予利用才算正确的方法，此即称为渗碳淬火。经过渗碳淬火的工件外硬内柔，由于能提高耐磨耗性、耐疲劳性、耐冲击性，故广泛应用于机械零件的表面。
氮化﹝HNT﹞	所谓的氮化就是在钢的表面渗入氮气，而使其硬化的方法。由于在钢中渗入氮，变成氮化铁时硬度增加，所以不必再施予淬火的操作，这点与渗碳不同。氮化后的零件，由于不必淬火，也富有耐磨耗性及耐腐蚀性，故不必担心会发生淬火龟裂或淬火变形。氮化处理硬度约HRC45~52。
高周波处理﹝HQI﹞	为利用高周波电流来加热，只在钢件的表面作急速加热的淬火之表面硬化方法。而高周波则采比商用周波数﹝60Hz﹞高的周波数，故称之。高周波淬火所适用的钢材，以S35~S45C为佳，硬度约为HRC45~50。

热处理特性

热处理	防锈性	耐磨性	耐蚀性	硬度	颜	备注
渗碳	差	佳	差	硬	黑	适用于低碳钢，可增加韧性
调质	差	佳	差	硬	黑	即淬火+回火，适用于中碳钢
超声波	差	佳	差	硬	黑	适用韧性，只作局部处理之工件

滑动面用耐磨耗材料硬度使用实例：

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钢材之种类	符号JIS	淬火硬度HS	使用例	备注
机械构造用碳钢	S15CK	﹝渗碳80~90﹞ 22~35	托板支架	成本低，具有充分韧性，可得耐磨耗性。
机械构造用碳钢	S40C~S58C	65~87	离合器环、引擎汽缸、油压心轴、销、离合器板。	成本低，具有充分韧性，可得耐磨耗性。
低锰钢	﹝SAE﹞1041	71~83	车架环	成本低
铬钼钢	SCM432~SCM440	55~77	活塞、连杆	韧性大
	SCM415	﹝渗碳80~90﹞ 36~47	活塞、连杆、心轴、转动面	耐磨耗性大
	SCM420	﹝渗碳80~90﹞ 37~50	引擎、扣件	耐磨耗性大
铬钢	SCr430	67~72	油压凸轮环	强度大
铬钢	SCr415	﹝渗碳80~90﹞ 33~43	工作机械用夹头支架
碳工具钢	SK4~SK7	79~92	发动机用磨擦板	韧性大
合金工具钢	SKS44	81~95	工作机械转动键	耐磨耗性大
高速工具钢	SKH2	81~91	油压用轮叶式pump之轮叶	耐磨耗性大

表面电镀处理

电镀是表面处理很普遍被采用的方式，为耐蚀、耐磨或装饰等用途，在金属或非金属表面上，利用电气沉积金属的表面技术。

方式	说明
镀铜	铜暴露在空气中容易失去光泽，机械强度亦不很好，偶而用在反射镜及配电盘零件外，很少用镀铜为成品，但是铜的上面镀镍及铬很容易密着，且铜质地软，磨光容易，故常做为镀镍的底层。
镀镍	镍具有耐磨、耐蚀及保持光泽的特，镍不易直接附着在铁材上，故先镀铜后镀镍效果较佳。在工业上镀镍大致分为两种：一是光泽镍，一是无光泽镍，就耐蚀方面来说，光泽镍比较差，通常用来作镀铬的底层。
镀铬	金属铬具有银白的光泽，非常硬，镀铬大别分为两类，即装饰用及工业用，分述如下：装饰用镀铬：不直接镀在原材上，都镀在以镍底的上面，厚度仅0.003mm以下。工业用镀铬：把铬的物理性能及化学性能高度发挥，铬层极硬为其特﹝HRC38.8﹞，这种镀金是镀在原材上成为各种工业用品，制成最终工程，其细分用途如下：硬质铬﹝h.Cr﹞对于须耐磨耐热的器材，如工具、模具及机械滑动部份零件等。疏孔铬﹝p.Cr﹞与裂铬：镀金面有很多细孔及裂缝，润滑油可存其中，飞机的活塞筒，活塞环等均广泛被采用，其厚度在0.1mm以上。
镀锌	在诸多种类中较价廉，而耐蚀力甚强的镀金，但不能保持长久光泽为其缺点。以防蚀为目的的零件多用镀锌的方法，如天线、链子、螺丝钉、螺母、钢丝、弹簧等。不宜用于耐磨擦零件。

钢铁化学镍处理

钢铁化学镍处理亦称为无电镀镍处理，适合广泛用以取代传统`的电镀镍处理，运用在各种铁金属表面之防锈、防蚀处理，并且能增加被处理物表面的美观，提高价值感。

钢铁化学镍处理的原理乃利用溶液化学还原反应而在金属表面生成一镀膜。

其主要其主要特点为：

处理后之金属的表面平滑，耐蚀、耐磨且复杂形状的被处理物，亦可得到均匀的镀层膜。

硬度达HRC51以上，热处理可达硬度HRC70，予以取代镀硬铬。

膜厚可要求在5µ至数条内。

附着力佳，且可镀在铁、钢、铜、铝、ABS胶或陶瓷上。

磨擦系数仅为0.03﹝为硬铬的1/3，与铸铁相同﹞。

成本高昂，溶液寿命短。

与电镀镍比较之优缺点如下：

优点：皮膜孔隙少且厚度均匀，厚度较薄但比较硬，可以用在非导材料。

缺点：沉积速度慢，含有磷硼化合物，融点较低且较脆。

喷砂

A.喷砂(SandBlasting)处理

喷砂(SandBlasting)处理在金属表面的应用是非常普遍的。

目的是用来克服和掩盖铝合金在机械加工过程中产生的一些缺陷以及满足客户对产品外观的一些特殊要求。

原理只是将加速的磨料颗粒向金属表面撞击，而达至除金秀、去毛刺、去氧化层或作表面预处理等，它能改变金属表面的光洁度和应力状态。常用的砂材有玻璃砂、金刚砂、钢珠、碳化硅等

喷砂工艺的好处

喷砂工艺可分为气压喷及叶轮抛丸两种，而喷砂工艺的优点在于它能够除披峰、去除在压铸、冲压、火焰切割和锻压后的毛刺，对较薄工件及有毛孔的毛刺效果更好，它可清理砂铸过程残余的砂粒、清理铸铁件或钢材的锈渍、清理热处理、烧悍、热锻、辗压等热工序后的除氧化皮。另外，在涂层应用上，它可把现有的涂料或保护层除去，在覆盖铸件上的缺陷如龟裂或冷纹，提供光泽表面。再加上于表面应力上，它能提供一致性的粗化表面，上油及喷涂效果，在高应力的金属件如弹簧和连接杆经局部被不断敲打，会产生变形并呈现强化现象。此强化效果是需要使用圆形磨料如不金秀钢丸，在高能量的抛丸机或专用强力喷砂机中使用。如要测定机器的表面强化效果，可把Almen测试工件进行抛丸或喷砂处理，然后测出变形量是否符合要求。

本文发布于:2024-09-22 07:21:08，感谢您对本站的认可！

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