材料表面处理工艺

材料表面处理工艺
一、表面处理分以下方式:
1、机械表面处理:喷砂、拉丝、机械抛光、压纹、喷涂、抛丸、磨光、刷光、刷漆、抹油
化学表面处理:QPQ处理、光中氮化、铬化、镀铬、镀锌、化学镀镍、化学抛光、发黑/发蓝、酸洗
2、电化学表面处理:阳极氧化、磷化、电化学镀镍、电化学抛光、电泳。
现代化超硬化表面处理:TD覆层处理、物理气相沉积(PVD)、物料化学气相沉积(PCVD)、化学气相沉积(CVD)
3、其他类型表面处理:离子镀膜、离子注入、激光表面处理
二、机械表面处理说明:
1、喷砂:利用高速砂流的冲击作用清理和粗化零件表面,行成哑光珍珠银面。
特点:提高工件抗疲劳性,增加工件与涂层的附着力,延长涂层的耐久性,利于涂料的流平和装饰、表面易脏。
用途:可适用所有黑金属及铝合金材料进行表处前进行或者不锈钢钣金表面。
2、拉丝:通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的表面处理,形成缎面效果,体现金属材料的质感
3、机械抛光:利用抛光工具和磨料颗粒或其它抛光介质对工件表面进行修饰加工,降低表面粗糙度,获得光亮、平整表面的加工方式。
4、压纹:压制各种纹理
5、喷涂:覆盖其他非金属涂层。钢钣金常用喷涂颜:大波纹米白静电喷涂、表面粉末静电喷涂黑亚光、黑细砂纹静电喷涂
三、化学表面处理说明:
1、 QPQ:将黑金属放入两种性质不同的盐浴中,通过多种元素渗入金属表面形成复合
渗层,使表面改性的目的。
特点:良好的耐磨性和耐疲劳性;良好的抗腐蚀性;变形小;时间周期短;无公害。误差可保持在0.005mm。
颜:亮黑
用途:可适用所有黑金属材料。
2、光中氮化:QPQ升级工艺,将钢或不锈钢放入由多种元素混合的盐浴中进行渗透处理,可达到淬火的硬度,
特点:比QPQ优点在于完全不变形,硬度更高,深度更深,效率高,不需要抛光
用途:可氮化精度高、非标及大型零部件。
2、铬化:用铬盐酸溶液与金属作用在表面生成三价或六价铬化层
特点:耐腐蚀性、提高零件与有机涂层或者与无机覆盖层的结合力,吸附性好
颜:本、金黄、绿
用途:铝、镁及其合金
3、镀铬:在零件表面镀上一层金属铬,厚度一般为20um,表面形成钝化膜,
特点:硬度高、耐磨性好、耐高温和耐腐蚀。镀硬铬硬度可达1000HV。
分类:装饰铬和硬铬
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颜:亮白偏蓝
用途:常用钢件均可使用此工艺。
4、镀锌:在金属、合金或者其他材料表面镀一层新,以起到美观、防锈作用的表面处理方式,主要方法是镀热锌。
5、化学镀镍:又称无电解镀、自催化化电镀,沉镍。是指在一定条件下,水溶液中的金属离子被还原剂还原,在工件表面沉淀成镀层的过程。
特点:镀层均匀、耐腐蚀性强、硬度高,耐磨性高(硬度一般为400-700HV,热处理后可达1100HV)、化学稳定性高,镀层结合力好,焊接性(低磷镀层有良好的焊接性能)、磁性(控制含磷量来控制磁性和非磁性)、精度高(精度比镀铬,可替代镀铬工艺,误差0.002-0.005um)、美化工件(装饰性不如电镀镍,光亮性不足)
颜:表面银白偏黄
塑胶铆钉用途:所有金属(如钢、不锈钢、铝、铜等)、非金属(如陶瓷、玻璃金刚石、碳片、塑料、树脂等)
6、化学抛光:金属表面通过有规则溶解达到光亮平滑效果的加工方式。
7、发黑/发蓝:
发黑:钢材或钢件在空气-水蒸气或化学药物中加热到适当温度,使其表面形成一层蓝或黑氧化膜的工艺。外层四氧化三铁,内层氧化亚铁。
发蓝:钢材或钢件在亚硝酸钠和硝酸钠熔融盐中或高温热空气及500℃以上过热中,亦或者在亚硝酸钠的浓苛性钠中加热得到磁性氧化铁的发蓝膜。厚度0.5-1.5um。
特点:单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,可通过涂油抹腊或涂清漆提高抗腐蚀性和抗摩擦性;对尺寸和光洁度影响小,常用在高精度零件中或标准件,成本低。
颜:灰黑、深黑、亮蓝
注:A3钢用碱性发黑效果较好。
8、酸洗:利用酸溶液去除钢铁表面氧化皮和锈蚀物的方法,是清洁金属表面的一种,通常与预膜一起进行,是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或者中间处理。
四、电化学表面处理说明:
钓鱼网站源码1、阳极氧化:铝及其合金在相应的电解液和特定工艺条件下,外加电流的作用,在表面形成氧化膜,一般指硫酸阳极氧化。氧化膜厚度为5-30um,硬度可达250-500kg/mm²,可起到保护、装饰的特性。
硬质阳极氧化氧化膜可达到22-150um,硬度可达400-1200kg/mm²。
特点:表面着、提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度、绝缘性、提高零件与有机涂层或者
与无机覆盖层的结合力、保护零件表面。
颜:本、黑或者其他颜(铸造铝只能是黑)
用途:铝合金产品
2、磷化:通过化学与电化学反应形成磷酸盐化学在工件表面形成磷化膜的过程。
特点:涂装前磷化(增加结合力,提高耐蚀性、提高装饰性)、非涂装磷化(提高耐磨性、增加润滑性,提高耐蚀性)
用途:钢件、铝件、锌件等
3、电化学镀镍:又称电镀镍。通过电化学作用,在黑或者有金属表面沉积镍层的过程,主要用在防护装饰性镀层。
特点:硬度低(一般为160-180HV)、耐腐蚀性差(孔隙率高)
常见不良现象:针孔(镀前未处理干净粉尘)、麻点、脱皮(未处理干净工件油污)
4、电化学抛光:又称点解抛光,通过将阳极抛光件和阴极不溶性金属浸入电解槽,在直流电产生有选择性阳极溶解,使工件表面亮度增加,可达到镜面效果。
特点:增加耐腐蚀性、减少接触点电阻、提高反光性能、提高精度、美化产品。双电源控制器
用途:不锈钢、钢铁、铝、铜、镍等各种合金。不锈钢钣金常用方式:电解,喷白沙。
五、现化超硬化表面处理说明:
1、TD覆层处理:表面超硬化处理技术,采用金属碳化物扩散覆层TD原理,在一定温度下,硼砂熔盐与碳、氮原子产生化学反应,在工件表面形成几微米至二十余微米的钒,铌、铬、钛等金属碳化层。
特点:硬度高(可达3200HV)、具有极高的耐磨、抗咬合、耐蚀性,可提高工件寿命数倍至数十倍、摩擦系数低,后续处理方便(无需褪去原覆层,可多次重复处理)。
电热丝绕线机用途:含碳量大于0.3%的各类钢铁材料、硬质合金、各类中高合金工模具钢。
注:渗碳(900HV)、渗氮(1200HV)、渗硼(1200-1800HV)
2、物理气相沉积(PVD)、物料化学气相沉积(PCVD)
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特点:工艺温度低、变形小、氮化膜层超高硬度(2000HV)
缺点:氮化膜层结合力较差,易剥落(不能用于引伸类模具)
3、化学气相沉积(CVD):形成的碳化钛覆层与TD覆层处理获得的表面覆层硬度相近。
特点:CVD的碳化钛覆层和TD覆层与基体都是冶金结合,具有PVD和PCVD所没有的膜基结合力,是最有效的表面超硬化方法
缺点:覆膜成本高、后续处理较麻烦(需褪去原覆层,才可继续处理)
用途:主要用在硬质合金工件上
六、其他类型表面处理说明:
1、离子镀膜:在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基体表面形成膜层,兼具蒸发
镀的沉积速度快和溅射镀的离子轰击清洁表面的特点。溅射镀亦可成为溅射离子镀,而离子镀一般指蒸发源离子镀。
特点:膜层附着力强、绕射性好、可镀材料广泛。

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