表麵處理是在(zài)基體材料表麵上(shàng)人(rén)工形成一層與基體的機械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表麵處理的目的是(shì)滿(mǎn)足產品(pǐn)的(de)耐蝕性、耐磨性、裝(zhuāng)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,化學處理,表麵熱處理,噴(pēn)塗表麵(miàn),表麵處理就是對工件(jiàn)表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件(jiàn)在加工、運(yùn)輸、存放等過程中(zhōng),表麵往往帶有氧化皮、鐵鏽製模(mó)殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物(wù)。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前(qián)就必須對工件(jiàn)表麵進(jìn)行清理,否(fǒu)則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基(jī)體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機械性能和(hé)使用壽命。因此(cǐ)工件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防(fáng)護層,延長產品使用壽命的重要保證(zhèng)和措施。
為提供良好的工件表(biǎo)麵,表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油(yóu)汙及水分
2、無鏽跡及氧化物(wù)
3、無粘附性(xìng)雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工(gōng)件表麵(miàn)有一定的粗糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀(dāo)、鋼絲刷或(huò)砂(shā)輪等。用(yòng)手工可以除去工(gōng)件表麵的鏽跡和氧化(huà)皮,但手工處(chù)理勞動強度大、生產效(xiào)率低,質量差,清理不(bú)徹底。
化(huà)學處理:
主要是利(lì)用酸堿性或堿性溶液與工件表麵的(de)氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的(de)溶液中,以(yǐ)達到去除工件表(biǎo)麵鏽跡氧(yǎng)化皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷(shuā)輥(gǔn)或(huò)304#不(bú)鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲(sī)刷輥清掃幹淨(jìng)便可(kě)達到目的。
機械處理法:
主要(yào)包(bāo)括鋼絲刷輥(gǔn)拋光法、拋丸法和噴丸(wán)法。拋(pāo)光法也就(jiù)是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件(jiàn)運動相反(fǎn)的方(fāng)向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化鐵(tiě)皮。刷掉的氧化鐵皮(pí)采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法(fǎ)清理是利用(yòng)離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進(jìn)行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯(xiǎn)。但噴丸對薄板工件的(de)處(chù)理,容易使工件變形,且(qiě)鋼丸打擊到(dào)工件表麵(無論拋丸(wán)或噴丸)使金屬基(jī)材產生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離(lí),而油(yóu)膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無(wú)法徹底清(qīng)除油汙(wū)。
根據使用的(de)方法不同(tóng),可將表麵處理技術分為下(xià)述種類。
一、電化學方法
這種方法是(shì)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(miàn)形(xíng)成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍(dù)層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅(tóng)、鍍(dù)鎳等。
(二)氧化
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(jí)氧化,如鋁合金(jīn)的陽極氧(yǎng)化(huà)。鋼鐵的氧(yǎng)化(huà)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液中,依靠化學(xué)作用在工件表麵(miàn)形(xíng)成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
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用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主(zhǔ)要的方法是:
(一)化學轉化(huà)膜處理
在電解質(zhì)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、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液(yè)中,工件表麵經催化處理,無外電流作用,在溶液(yè)中由於化學物質(zhì)的還原作用,將某(mǒu)些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是(shì)在高溫條件(jiàn)下令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金(jīn)屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成(chéng)塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱(rè)鍍鋁等(děng)。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧(wù)化,噴塗於(yú)工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴(pēn)塗鋅、熱噴塗鋁(lǚ)等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加(jiā)壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔(bó)等。
(四)化學熱處理
工(gōng)件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱,在高溫態下令某種元素(sù)進入工(gōng)件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊(hàn)
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工(gōng)件表麵而形成焊層的(de)過程,稱為堆焊,如堆(duī)焊耐磨(mó)合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態下令材料氣化或離子化(huà)沉積於(yú)工件表(biǎo)麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一)物理氣相(xiàng)沉積(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直(zhí)接沉積到工件表麵,形成塗層的過程(chéng),稱為物理氣相(xiàng)沉積,其沉積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍(dù)、離子鍍等(děng)。
(二)離子注入
高電壓下將不同離(lí)子注(zhù)入(rù)工件(jiàn)表麵令其表麵改性的過程,稱為離子注入(rù),如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在(zài)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(céng)的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積(jī)氧(yǎng)化矽、氮化矽等。
五、其(qí)它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物(wù)理的方(fāng)法。其中的主(zhǔ)要方(fāng)法是。
(一(yī))塗裝
閑噴塗(tú)或刷塗方法,將塗(tú)料(liào)(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝(zhuāng),如噴漆、刷(shuā)漆等。
(二(èr))衝(chōng)擊鍍
用機械衝擊作(zuò)用在工件表麵形成塗覆(fù)層的過程,稱為(wéi)衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光(guāng)麵表(biǎo)處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過(guò)程,稱為激(jī)光表麵處理,如激光淬火(huǒ)、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在(zài)工件表麵製備超硬膜的(de)技術,稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗(tú)
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,與塗料(liào)中(zhōng)另一電極構成(chéng)解電路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽(yáng)離子向陰極(jí)移動,陰(yīn)離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離(lí)子,連(lián)同被吸附的顏料粒子一起電泳(yǒng)到工件表麵,形成(chéng)塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜(jìng)電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接(jiē)正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分類法(fǎ)。
3、鋼絲刷的(de)普(pǔ)通應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要基(jī)體材料的強度足夠承受(shòu)刷(shuā)擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生(shēng)一個漂(piāo)亮的表麵(miàn),還可以用它製造具有裝飾性的表麵。
所有上(shàng)述種(zhǒng)類的劃分不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分(fèn)為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術(shù),表麵處理的意(yì)義:能有效提高工件表麵的硬(yìng)度、耐磨性能等(děng)。