表麵處理是在(zài)基(jī)體(tǐ)材料表麵上人工形成一(yī)層與基(jī)體的機械、物理和化學性能(néng)不同的表層的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性(xìng)、裝飾或其他(tā)特種功(gōng)能要求。
對(duì)於(yú)金屬鑄件(jiàn),我們比較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化(huà)學處理,表(biǎo)麵(miàn)熱處理,噴塗表(biǎo)麵,表麵處理就是對工件表麵進行清潔、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,表麵往往帶有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油(yóu)和其他汙物。要合深層能(néng)牢固地附著(zhe)在工件表麵上,在塗裝前就(jiù)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(xù)腐蝕,使塗層剝(bāo)落,影響工件的機(jī)械性能和使用壽(shòu)命。因此(cǐ)工件塗漆前的表麵(miàn)處(chù)理是獲得質量優良的防護層,延長產品使用壽命的重(chóng)要保證和措施。
為提供良好的工(gōng)件表麵,表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧(yǎng)化物
3、無粘(zhān)附性雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的粗糙度
表麵處(chù)理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去(qù)工件表麵的鏽跡和氧化皮,但手(shǒu)工處理(lǐ)勞動強度大(dà)、生產效率低,質量差,清理不徹底(dǐ)。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性(xìng)溶液(yè)與工件表麵的氧化物及油汙發生(shēng)化學(xué)反應,使其溶(róng)解在酸性或堿性的溶(róng)液中,以達到去除工件(jiàn)表麵鏽(xiù)跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便(biàn)可達到目的。
機械處理法:
主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在電(diàn)機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶(dài)的上下表麵高(gāo)速(sù)旋轉刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封(fēng)閉循環冷(lěng)卻水衝洗係統衝掉(diào)。拋(pāo)丸法清理是利用離(lí)心力將彈丸加速,拋(pāo)射至工件進行除鏽清(qīng)理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力(lì)大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼(gāng)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(mó)與其材一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸(wán)、噴丸無法徹底清除油汙。
根據使用(yòng)的方法(fǎ)不同(tóng),可將表麵處理技術分為(wéi)下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反(fǎn)應,在工件表麵形成鍍層。其中(zhōng)主要的方法是:
(一(yī))電鍍
在電解(jiě)質溶液(yè)中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表麵形成鍍(dù)層的過程(chéng),稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類(lèi)固(gù)體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶(róng)液中,工(gōng)件為陽極,在外電流作用下,使其表麵形成(chéng)氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合(hé)金的(de)陽極氧化。鋼鐵的氧化(huà)處理可用化學或電(diàn)化學方法。化學方法是將工件放入氧(yǎng)化溶液中,依(yī)靠化學作用在工件表麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作(zuò)用,利用化學物質相互作(zuò)用,在工件表(biǎo)麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶液中化學物質與工件相(xiàng)互作用從而在(zài)其表(biǎo)麵形(xíng)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、鈍化、鉻鹽處(chù)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,在溶液中由於化學物質(zhì)的還原作用(yòng),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,如化學鍍鎳、化學鍍(dù)銅等(děng)。
三、熱加工方法(fǎ)
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其(qí)主(zhǔ)要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱(rè)鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將(jiāng)熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層的過程(chéng),稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙(tàng)印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的(de)過程,稱為熱燙印,如熱燙(tàng)印鋁箔等(děng)。
(四)化學熱處理(lǐ)
工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某(mǒu)種元素進入工(gōng)件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲(shèn)碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形(xíng)成焊層的過程,稱為堆焊,如(rú)堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這(zhè)種方法是在高真空狀態下令材料氣化或離子化沉積於工件表麵而形成鍍層的過程。其(qí)主(zhǔ)要方法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下,將(jiāng)金屬(shǔ)氣化成原子或分子,或者使其離(lí)子化成離子,直接沉(chén)積到(dào)工件表麵,形成塗層的過程,稱為物理氣相沉(chén)積,其沉積粒(lì)子束來源於(yú)非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍(dù)、離子鍍等。
(二)離子注入(rù)
高電壓下將不同離子注入工件表麵(miàn)令其表麵改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣(qì)相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主(zhǔ)要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗(tú)方法(fǎ),將塗料(有機或無機)塗覆於工件(jiàn)表麵而形成塗層的(de)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表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊(jī)鍍鋅等(děng)。
(三)激光麵表處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改(gǎi)變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火(huǒ)、激光重熔等。
(四(sì))超硬膜技術
以物理或化學方法在工件表麵製備超(chāo)硬膜的技(jì)術,稱為超(chāo)硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電(diàn)噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電的水溶性或水(shuǐ)乳化的塗料中(zhōng),與塗料中另一電極構成解電路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電(diàn)的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離(lí)子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被(bèi)吸附的顏料粒子一(yī)起電泳(yǒng)到工件表麵(miàn),形成(chéng)塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高(gāo)電(diàn)壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電(diàn)的工件上,從而獲得漆膜的過(guò)程,稱為靜(jìng)噴塗。編輯本段其他分類(lèi)法。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄件(jiàn)的清理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要基體材料的(de)強度(dù)足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕(shí)物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂(piāo)亮的表(biǎo)麵(miàn),還(hái)可以用它製造具(jù)有裝飾性的表麵(miàn)。
所有上述種類的劃分不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分為表麵改性技(jì)術、薄膜技術、塗鍍層技術三(sān)大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度、耐磨性能(néng)等。