表麵處理是在基(jī)體材料表麵上人工形成一層(céng)與基體的機(jī)械、物理和化(huà)學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的(de)耐蝕性、耐磨性、裝飾(shì)或其他(tā)特種功能(néng)要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵處理方(fāng)法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表(biǎo)麵處(chù)理就是對(duì)工件表麵(miàn)進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表麵往往(wǎng)帶有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與(yǔ)金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防護層(céng),延長產品使用壽(shòu)命的重要保證和措施(shī)。
為提供良好的工件表(biǎo)麵,表麵處理(lǐ)有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘(zhān)附性雜質
4、無酸堿等殘(cán)留物
5、工件表麵有(yǒu)一定的粗糙度
表麵處理方法:
手工處(chù)理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工(gōng)件表麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動強(qiáng)度大、生產效率低,質量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性(xìng)溶液與工件表麵的(de)氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸(suān)性或堿(jiǎn)性的溶(róng)液中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化皮(pí)及油汙(wū),再利用尼龍製成的毛刷(shuā)輥或304#不鏽(xiù)鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便可達到目的。
機械處理法(fǎ):
主要包括(kuò)鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就(jiù)是刷輥在電(diàn)機的帶動下,刷輥(gǔn)以與軋件運動相反的方向在板帶的上下(xià)表麵高速旋轉刷去氧化鐵皮(pí)。刷掉(diào)的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水衝(chōng)洗係統衝(chōng)掉。拋丸法(fǎ)清理是利用離心(xīn)力將彈丸加速,拋射(shè)至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分(fèn)為噴丸(wán)和噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理(lǐ),容易(yì)使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後(hòu)剝離,而油(yóu)膜與其材一同變形,所以對帶有油(yóu)汙的工件,拋丸、噴丸無法(fǎ)徹(chè)底清除油汙。
根據使用的方法(fǎ)不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利(lì)用電極反(fǎn)應,在工件表麵形成鍍層(céng)。其中(zhōng)主要的(de)方法是:
(一)電鍍
在電(diàn)解質溶液中,工件為陰極(jí),在外電流作用下,使其表麵形成鍍(dù)層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導(dǎo)體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化(huà)
在電解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化(huà),如鋁合金的陽極氧(yǎng)化。鋼鐵的氧化處(chù)理可用化學或電化學方法(fǎ)。化學方法是將(jiāng)工件放入氧化溶液中,依靠化學(xué)作用在工件表麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處(chù)理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化學物質相互(hù)作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的(de)方(fāng)法是:
(一)化(huà)學轉化膜處理
在電解質溶液(yè)中,金屬工件在無外電流作(zuò)用,由溶液中化學物質(zhì)與工件相互作用從而在其表麵形成鍍層的(de)過程,稱為化學轉化(huà)膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催(cuī)化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些物質沉積於工(gōng)件表麵(miàn)而形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學(xué)鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法(fǎ)是在高溫條件下令材料熔融(róng)或熱擴散,在工件表麵形成塗(tú)層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件(jiàn)放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧(wù)化,噴(pēn)塗於工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如(rú)熱噴塗鋅、熱噴塗鋁(lǚ)等。
(三)熱燙印
將金屬(shǔ)箔加(jiā)溫、加壓覆蓋於(yú)工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱(chēng)為熱燙印,如熱燙(tàng)印鋁箔等。
(四)化(huà)學熱處理
工件與化學(xué)物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表麵(miàn)的(de)過程,稱為化學熱(rè)處理(lǐ),如(rú)滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方(fāng)式,令(lìng)熔敷金屬(shǔ)堆集於工件表麵而(ér)形成焊層的過程,稱為堆(duī)焊(hàn),如堆焊耐磨(mó)合金等。
四、真空法
這種(zhǒng)方法是在(zài)高真空狀態下令材(cái)料氣化或離子(zǐ)化沉積於(yú)工(gōng)件表麵而形成鍍層的過程。其主要(yào)方法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在(zài)真空條(tiáo)件下,將金屬氣(qì)化(huà)成原子或分子,或者(zhě)使其離子化成(chéng)離子,直接沉積到工件表麵(miàn),形成(chéng)塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子(zǐ)注入
高電壓下將不同離(lí)子注入工件表麵令其(qí)表麵改性的過程(chéng),稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣相(xiàng)沉積(CVD)
低壓(有時也在常(cháng)壓)下,氣態物質(zhì)在工件表(biǎo)麵因化學反應而生成(chéng)固(gù)態沉積(jī)層的(de)過程,稱為化學(xué)氣相鍍(dù),如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它(tā)方法
主要是機(jī)械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴(pēn)塗或刷塗方法,將(jiāng)塗料(有機或(huò)無機)塗覆於工件表麵而形成塗層(céng)的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二(èr))衝(chōng)擊鍍
用機械衝擊作用在工件(jiàn)表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅(xīn)等。
(三)激光麵表處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光(guāng)淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在工(gōng)件(jiàn)表麵製備超硬膜的技(jì)術,稱為超(chāo)硬(yìng)膜技術。如金剛(gāng)石薄膜,立方(fāng)氮(dàn)化硼薄膜(mó)等。
(五)電泳及(jí)靜電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料(liào)中,與塗料(liào)中另一電極構成解電(diàn)路。在電場作用下,塗(tú)料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極(jí)移動。這些帶電荷的樹脂離子,連(lián)同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成(chéng)塗(tú)層,這一過程稱為電(diàn)泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油(yóu)漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯(jí)本段其(qí)他分類(lèi)法。
3、鋼絲刷的普通應用(yòng)是鑄件的清理,包括鐵(tiě)類和非鐵類的(de);焊接中(zhōng)噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要基體材料(liào)的強度足夠承受刷擦,就(jiù)可以清楚粉(fěn)塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能(néng)產生一個漂亮的表麵,還可以用它製造具有(yǒu)裝飾性的(de)表麵。
所有上述種類的劃分不是(shì)絕對的。如表麵處理(lǐ)技術還可(kě)劃分為表麵改(gǎi)性技術(shù)、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬(yìng)度、耐磨(mó)性(xìng)能等。