表麵處理是在基體材料表(biǎo)麵上人工形成一層與基體的機械、物理和(hé)化學(xué)性能不同的表層(céng)的工藝方法。表麵處理的目的(de)是滿足產品的耐(nài)蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化學(xué)處理,表麵熱處理,噴(pēn)塗表麵,表麵(miàn)處理就是對工件表(biǎo)麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧(yǎng)化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表(biǎo)麵往往帶有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深(shēn)層(céng)能牢固地附著在(zài)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(yǐng)響塗層與金(jīn)屬的結合力(lì)和抗腐蝕性能,而且還會使基體(tǐ)金屬在即使有塗(tú)層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防護層,延長產品(pǐn)使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵,表麵(miàn)處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化(huà)物
3、無(wú)粘附(fù)性雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的粗糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷(shuā)或砂輪等。用(yòng)手工可以除去(qù)工件表(biǎo)麵(miàn)的(de)鏽跡和氧化皮,但手工處理(lǐ)勞(láo)動強度大、生產效率低,質量差,清理(lǐ)不徹(chè)底。
化學處(chù)理(lǐ):
主要是利用(yòng)酸堿性或(huò)堿性溶液與工件(jiàn)表麵的氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除(chú)工件表麵鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼龍(lóng)製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹(gàn)淨便可達(dá)到目的。
機械處(chù)理法:
主要包括(kuò)鋼絲(sī)刷輥拋光法、拋丸(wán)法和噴丸法。拋(pāo)光(guāng)法也就是刷輥在電機的帶(dài)動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在(zài)板帶的上下表麵高速旋轉刷(shuā)去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采(cǎi)用封閉循(xún)環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加(jiā)速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用(yòng)噴(pēn)丸進(jìn)行表麵處理,打擊力(lì)大,清理效果明顯。但噴丸對(duì)薄板工件的處理,容(róng)易使工件變形,且(qiě)鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶有油汙(wū)的工件,拋丸、噴丸無(wú)法徹底(dǐ)清除(chú)油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學方(fāng)法
這(zhè)種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其(qí)中主要的方法(fǎ)是:
(一)電鍍
在電解質(zhì)溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表麵形成(chéng)鍍層的過程,稱為電鍍(dù)。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二(èr))氧化
在(zài)電解質溶(róng)液中,工件為陽(yáng)極,在外電流(liú)作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極(jí)氧(yǎng)化(huà)。鋼鐵的(de)氧化處理可用化學或電化學方法。化學方法是將工件放入氧化溶(róng)液中,依靠化學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(fāng)法
這種方(fāng)法是無電流作用,利用化學物質相互作(zuò)用,在(zài)工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜(mó)處理
在電解(jiě)質(zhì)溶(róng)液中,金屬工件在無外電流作(zuò)用,由溶液中化學物質與(yǔ)工(gōng)件相互作用從而在其表麵形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍(dùn)化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流作用(yòng),在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些(xiē)物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程,稱(chēng)為化學鍍,如化(huà)學鍍鎳、化學鍍(dù)銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔(róng)融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱(rè)浸(jìn)鍍
金屬工件放入熔融(róng)金屬中,令其(qí)表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱(rè)鍍鋅、熱鍍(dù)鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層(céng)的過程,稱為熱噴塗(tú),如熱噴(pēn)塗鋅、熱噴塗鋁(lǚ)等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過(guò)程,稱(chēng)為熱燙印,如熱燙印鋁箔(bó)等。
(四)化學熱處理
工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接(jiē)方(fāng)式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨(mó)合金等。
四、真空法
這(zhè)種方法是在高真空狀態下(xià)令材料氣化或離子化沉(chén)積於工件(jiàn)表麵而形成鍍層(céng)的過程。其(qí)主要方法(fǎ)是。
(一)物理氣相沉積(jī)(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子(zǐ),或者使其離子化成離子,直接沉(chén)積到(dào)工件表麵,形成塗層的過程,稱(chēng)為物理氣相沉積,其沉(chén)積(jī)粒子(zǐ)束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
高(gāo)電壓下將不同離子注入工件(jiàn)表麵令其表麵改性的過程(chéng),稱為離子注入,如注硼(péng)等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣(qì)態物質在工件表麵(miàn)因化學(xué)反應(yīng)而生成固態沉積(jī)層的(de)過(guò)程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化(huà)矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要(yào)是機械的、化學的、電化學的(de)、物理的方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗(tú)方法,將塗(tú)料(有機或無機(jī))塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗(tú)裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層的過程(chéng),稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表處理
用激光(guāng)對工件表麵照射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬(yìng)膜(mó)技術
以物理或化學方法在工件表麵製備超硬膜的技(jì)術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜(mó),立方氮化硼薄(báo)膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工(gōng)件作為(wéi)一個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電極構成解電路。在電場(chǎng)作用下(xià),塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電(diàn)噴塗,在直流高(gāo)電壓電(diàn)場作用,霧化的(de)帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件(jiàn)上,從而獲得漆膜的(de)過程,稱為靜噴塗。編輯本段其(qí)他分類(lèi)法。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵類的(de);焊(hàn)接中噴濺和焊渣的清理;隻要(yào)基體材料的強度足夠承受刷擦,就可(kě)以清楚粉塵(chén)、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能(néng)產(chǎn)生一個漂亮的表麵,還可以用它(tā)製造具(jù)有裝飾性的表麵。
所有(yǒu)上述種類的劃分不是絕對的。如表(biǎo)麵處(chù)理技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效(xiào)提高工件表麵(miàn)的硬度、耐磨性能等。