离子束表面处理技术

离子束表面处理技术

离子束加工是利用离子束对材料进行成形或表面改性的加工方法，是一种原子级的加工技术。离子注入、离子沉积和强脉冲离子束材料改性等离子束加工工艺已在工业中获得大量应用。目前，正在研究开发一些新的离子束加工工艺。

关键词：离子束加工离子注入表面处理

Ion beam machining is the use of ion beam surface modification of materials forming or processing methods and it is an “atomiclevel” process technology. Ion implantation. Ion beam deposition. and Intense pulsed ion beam materials modification have been applied in dustry .some newer ion beam process technologies are being studied and developed.

Keywords: Ion beam machining Ion implantation Surface Treatment

离子束加工技术是70年代发展起来的一种特种加工，具有加工精度高，易精确控制，污染少，加工应力、变形极小等特点。目前，离子束材料表面改性技术的研究和推广应用已经取得了巨大的成就，其标志之一就是离子注入微细加工技术的发展。离子注入微细加工技术已经成为超大规模集成电路微细加工的关键技术，推动了现代电子技术工业的飞速发展。

离子材料改性的工程问题是离子注入引起材料表面成分、微观结构变化和新的化合物析出，由此引起材料表面（硬度）、摩擦学特性和化学特性的变化。离子束可控地形成材料表面成分的改变、结构变化和温升效应是离子束材料改性的三把利剑。其构筑的工艺特性远超于其他工艺。因此，离子束表面处理有着诱人的研究和应用前景。

1.离子注入

离子注入是指离子从离子源中引出的离子经过加速管加速电位的加速获得很高的能量（动能），而后进入磁分析器使离子纯化，分析出的离子再加速，经过两维偏转扫描器使离子束均匀地注入到材料表面，通过电荷积分仪精确地测量注入离子数量，调节注入离子的能量可精确地控制离子注入深度，故将它称之为精细掺杂。

离子束注入技术:

非金属离子注入。氮离子注入金属、钛合金、铝合金；碳离子注入金属；硼离子注入钢；氧离子注入钛合金、铝；气体离子注入材料等。

金属离子注入。金属蒸发真空弧（MEVVA）离子源金属注入；钛离子注入钢表面；重金属离子注入H13钢；金属注入440C不锈钢等。

此外还有离子注入WC合金钢，离子注入改善TiN和TiC沉积膜，长程离子注入，双注入和共注入等。

以上离子的注入通过改变材料化学成分，结构，形成新相，通过改变材料的物理和化学特性，从而明显提高提高材料的硬度、抗疲劳性、抗磨损性、抗氧化特性和抗腐蚀性等。

与一般的材料相比，离子束注入具有以下的特点：

1)注入的元素和添加的元素可任意选取基本材料不受限制。同时注入或添加元素时不受温度和固溶度的限制，可在高温、低温和室温下进行。注入或添加的原子不受基体固溶度的限制，不受扩散系数和化合结合力的影响。

2)可精确控制参杂数量和参杂深度。自动化程度高，可精确地注入量。离子注入横向扩散可忽略，深度均匀，参杂杂质纯度高。

3)不会产生涂层，直接离子注入不改变工件尺寸，适合于精密机械件的表面处理，如航空，航天领域。

4)功耗低，节省材料，处理成品率可以达到100%。

5)不需要采用有毒化学物质，也不会产生任何有害的废物，实现绿色生产。

6)适于各种固体材料和粉末材料的改性要求，如半导体、液晶、非晶态、金属和非金属材料等。

7)存在生产效率低，加工成本高，设备复杂、投资高、技术难度达

困难。同时存在常规的离子注入深度很浅，离子表面衍射使得离子注入很难得到高浓度掺杂等难题。

2.离子束增强沉积

离子束沉积原理。由蒸发构成的原子枪提供原子流，会沉积到沉底（材料）上形成薄膜，在沉积的过程中伴随离子束轰击，增加沉积原子能量，增强沉积。离子束增强沉积的基本结构：

1）蒸发源（加热炉加热，电子束轰击或离子束轰击）提供原子蒸发流。

2）在蒸发源的上方放置安装样品的样品台，在其下方放置离子枪，在沉积

过程，进行离子束轰击。

3）膜厚检测器:可安置在样品附近，用来检测沉积过程中薄膜厚度变化和蒸

发速率。

4）法拉利筒：可安置在样品附近，用来检测沉积过程中轰击的速流。

5）真空靶室：所有上述部件均安放在一个大的真空靶中。

6）进气源：为了进行离子化学反应成膜，可通入氮、氧和炭的化合物气体。

表1-1

应用膜材料基本材料厚度/mm 沉积速率/(mm/min)

抗腐蚀Al 钢，Ti,合金<=40000 2000

Ca 钢

Zn 钢

抗磨损HfN,ZrN 钢，Mo 1000

~5000 80

~

1000

Tin,TiCN,BN 钢，WC-Co TiC,WC 高速钢，模具钢

润滑Pb,Au,Mg,MoS2金属100

~1000 100

~

1000

Al,MoSi2,PbSn 金属

合金，石墨塑料

Cr,In(Sn)O 塑料<=10000

光学装饰SiO2,ZrO2 玻璃，塑料500

~

1000 ZrC,TiC,TiN 金属

键合Ag Be <=10000 1000

Cu Ta,W,Nb,氧化物

X射线阳极Al,Mg,Ag Cu <=40000

离子束增强沉积在工业生产上得到广泛的应用，如表1-1所示。可以看出，

用Ca、Al和Zn用于金属件抗腐蚀，沉积过程不含有氢脆现象的出现；用Ca沉

积直升飞机部件，可以阻止海水腐蚀；用离子束增强沉积硬质碳化物和碳化物薄

膜可以改善成型模具、刀具和工件的使用寿命，使寿命可以提高2 到10倍。用

离子束增强沉淀所得到的光学模具有致密而晶粒小的晶态结构，具有很好的光学

特性等。由此可见，离子束增强沉淀（IBAD)技术是一项先进的镀膜技术，必将

受到越来越多的青睐。

3.强脉冲离子材料改进技术

强脉冲离子束（Intense Pulse Ion Beam），亦称高功率脉冲离子束

（High-power Pulse Ion Beam）技术用于材料表面处理，是正在发展中的崭新的离子束材料技术。这种技术是利用短脉冲高功率密度的离子束照材料表面，引起材料表面快速加热和快速冷却改变材料表面的结构和成分。这种结构和成分的变化也即改变材料表面形貌、硬度、抗磨损特性和抗氧化等特性。

IPIB技术的特点出自于超短脉冲和超高能量密度的离子束，在所注入的材料有着比常规离子束更强的相互作用，出现熔化汽化现象，使材料表面改性效果更强，改性更深，由此引起了以系列的特点。

1）IPIB注入改性的主导因素是离子束的能量密度和功率密度，注入量在10^13--10^14/cm^2,即可以得到很好的改性效果。IPIB注入效率可以提高4个数量级。

2）IPIB注入由于是材料表面绝热的快热和快冷的改性过程，表面形成了很好的改性层，而集体仍然保持室温，体材料不受影响。

3）束斑打，注入效率高，处理速度高，且价格相对便宜。

4)设备加工简单，结构紧凑，造价低廉，适合工业化生产。

近十来年国际上在IPIB材料表面改性、界面混熔、薄膜沉积和纳米粉末颗粒合成等方面开展了广泛的研究并取得了很大进展，但是能够提供制定工艺依据的系统实验和相关报导非常少。尤其在我国对IPIB技术的研究还是个全新的领域，从装置技术到应用原理和工艺，以及对优先应用领域的开发等各个方面的研究工作都有待开展。其中脉冲能量密度效应是关键。

除上述三种离子束表面处理技术之外，离子束还有离子刻蚀加工技术，磁过滤离子束沉淀技术，全方位离子注入技术等。离子束在医学，生物科学，DNA改性等方面发挥着无可取代的地位。

4.国内外进行的一些研究

随着离子注入工业的发展，科学家在各个领域都取得了不同大小的进展。2008年6月间在美国加州蒙特雷举办了17届国际离子注入技术大会（IIT2008）会议主要内容广泛涉及注入半导体工业的技术与工艺，如掺杂工艺，离子注入设备，材料科学，过程控制与生产效率，及新技术的研究与应用。超浅结工艺及其引发的问题是近些年以及未来相当一段时间内研究热点，是对离子束技术的挑战、会议表明，美日欧技术发达国家为实现离子掺杂的深降至10nm范围，在掌

握非常低能量的强流离子掺杂技术上，已经投入很大力量，取得重要进展，看到了希望。英国的哈威尔（Harwell）有限公司，美国Zemet公司，欧洲各国，俄罗斯等在粒子注入技术方面都取得了重大的研究成果。美国用离子注入滚珠轴承可以形成自润滑，使寿命可以提高400倍。在军工，航天和卫星上得以应用。

我国于80年代初开始离子束加工技术研究。其中对离子注入工艺研究较为深入。目前我国在生物技术领域的应用成果丰硕。利用离子束重组DNA，育成的Vc高产新菌株，在国际上处于领先水平。利用离子束辅助农杆菌遗传转化法，育成了一批抗病(虫)转基因水稻新品系；利用离子束介导法将玉米DNA转入水稻，育成了一批光合效率比原品种高80％的高光效水稻；将大豆DNA转入小麦，育成了蛋白含量高达25．3％的高蛋白小麦。有关论文在国际上产生了重大影响。

另外在国内，重金属离子束注入制备高隔离活性相催化材料及其在选择氧化反应中的应用、陆地棉花粉氮离子束注入引起的生物学效应研究，N+离子束注入米曲霉诱变效应的研究，离子束注入后对番茄特征特性的诱变效应，低能离子束注入甘草的当代刺激效应和诱变效应的RAPD分析，低能离子束注入红色链霉菌的育种研究，超低能氮离子束注入二倍体水稻的生物学效应和低能氮离子束注入马齿苋的生物学效应研究等都取得了一定的成果。

5．离子束技术发展展望

独具特色的离子束注入技术，离子束沉积，强脉冲离子束材料改性等在优化材料表层具有其他工艺无法取代的特性，在工业中得到广泛应用。离子束注入硬化膜可以得到超硬膜，离子束最引人注意的是合成多层膜，特别是多层纳米薄膜，这在未来工程工业应用中将起到其他技术无法达到的效果。离子束的独特的技术，在改造传统工艺中必将发挥更大的作用，取代低效率，高能量、高消耗和高污染的老传统工艺，建立新型绿色工业，在国民经济和国防建设中发挥重要作用。

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表面处理技术简介

手机常用工艺简介 作者：杨波发表人：中国手机研发网添加日期：2007-9-19手机常用工艺简介 一、金属装饰件的类型及工艺 随着消费者审美标准的提高，以及手机工艺的快速发展，为了丰富手机外观颜色搭配和提升质感 的表达效果，越来越多的各种类型的手机装饰件被应用于手机上。大致分为电铸件、铝装饰件、不锈 钢装饰件、粉末冶金件、水晶标牌、钻石及人造宝石等几类。 电铸件: （一）特点 金属感强，档次高，耐磨性好。能进行超精密加工、容易加工出形状复杂的零件；零件和模具一体。（二）工艺 刻模具（材料铜，钢，镍），也称为原始模具。模具与零件反型。采用立体雕刻机或者精密 CNC 加工。将原始模具放置到电解槽中镀镍，厚度由电解时间和电流大小决定，得到的模具和零件一样。 将电镀出的零件剥离，作为模具再镀 10~12 小时，得到的模型与零件反型，此为一级模一级模再电镀一次，称为二级模，进行微处理后，得到的模具和零件一样。二级模处理成为三级模，与零件反型。 三级模处理成为四级模，与零件一样，样件是 2~5 件。在四级模的基础上复制成凸模，再复制成凹模，循环复制，把所有的凹模连板焊接成为模具。电铸出的产品用切割机切割成产品。一张模具的使用寿 命不超过 10 次就需要报废。（在前面几级模具中，每一套都要进行微处理，处理成光面和麻面两种效果；光面用砂纸或抛光机抛光，麻面则可采用喷砂、腐蚀、电火花等工艺。） （三）表面处理及效果 镭射效果：镭射雕刻的图案一般是凹进去，其七彩效果是靠表面的细碎面进行光的反射达到的。 雕刻深度不超过 3mm，拔模在 10 度以上。夏新手机上的龙和蝴蝶是镭射雕刻，图案一般凹进去，镭 射的面很细微，容易磨损，一般做凹进去的效果，凸出来容易磨损掉。镭射加工，类似防伪标记， 但防伪标记达不到这种装饰件效果。 颜色效果：银色，为本色；黄色，镀金；黑珍珠色，镀黑珍珠镍。电铸件只能镀出三种颜色：银 色、金色、黑色。其它色只能通过后期喷涂达到 （四）设计要点 浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度，最小为10°，随产品高度增加，拔模斜度也相应增大。 字体的拔模斜度应在15°以上。铭牌的理想高度在3mm 以下，浮雕或凸起部分在0. 4~0.7mm 间。字 体的高度或深度不超过0.3mm。若采用镭射效果则高度或深度不超过0.2mm，最佳高度或深度为 0.1mm。板材的平均厚度为0.2±0.05，若产品超过此高度则应做成中空结构，并允许产品高度有 0.05mm 的误差；由于板材厚度是均匀结构，产品表面的凸起或凹陷部分背面也有相应变化。产品的 外型轮廓使用冲床加工，为防止冲偏伤到产品或产品冲切变形，其外缘切边宽度平均为0.07mm，尽 量保证冲切部分在同一平面或尽量小的弧度上，避免用力集中而造成产品变形。冲切是只能在垂直产 品的方向作业。铭牌表面效果，可采用磨砂面、拉丝面、光面、镭射面相结合的方式。光面多用于图 案或者产品的边缘，产品表面应该避免大面积的光面，否则易造成划伤；磨砂面和拉丝面多用于铭牌 底面，粗细可进行调整；在实际的生产中，磨砂面的产品要比拉丝面的产品不良率低，但是开发周期 长一些。镭射面多用于字体和图案，也可用于产品底面。若产品表面需要喷漆处理，应该提供金属漆 的色样。由于工艺的限制，应允许最终成品的颜色与色样有轻微的差异若铭牌装配时为嵌入的结构， 请提供机壳的正确尺寸及实样。若铭牌的尺寸过大过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。 铝装饰件 （一）特点 效果及颜色多样化 （二）工艺 铝板拉丝

SSPC表面处理标准对照表

附录A SSPC表面处理标准 ? SP-1 溶剂清洗 ? SP-2 手工工具处理 ? SP-3 机动工具处理 ? SP-4 燃烧处理 ? SP-5 彻底喷砂（白金属） ? SP-6 中度喷砂(商用) ? SP-7 轻度喷砂(普通) ? SP-8 浸酸(化学处理) ? SP-9 风化后再以钢丝刷打磨 ? SP-10 彻底喷砂（接白） ? SP-11 机动工具处理至金属表层完全光泽暴露? SP-12 高压水喷射 ? SP-13 混凝土表面处理 ? SP-14 工业喷砂 附录B 表面处理等级 起始锈蚀程度：（图示从左至右分别为B、C、D）? 等级A 氧化层紧密附着于表面 ? 等级B 氧化层开始锈蚀 ? 等级C 氧化层已经锈蚀 ? 等级D 氧化层严重锈蚀，出现麻点

轻度喷砂： 商用喷砂： 近白喷砂： 白金属喷砂： 附录C 国际通用表面处理标准对比

钢结构油漆委员会Steel Structure Painting Council (SSPC) 国家防腐工程师协会National Association of Corrosion Engineers (NACE) 英国标准ISO 8501-1 / BSI BS 7079 瑞典标准Swedish Standard 国标GB-3092 / GB-8923-88

关于表面处理等级 1994年10月，NACE和SSPC发布了用于磨料清理的联合表面处理标准（这些标准大约相当于由最初的瑞典标准发展而来的ISO标准ISO8501-1SO-公布于1988年： NACE NO.I/SSPC-SP5“金属出白级喷砂” 相当于—Sa3“喷砂至可见清洁金属” NACE NO.2/SSPC-SP10“金属近于出白级喷砂” 相当于—Sa21/2“非常彻底的喷砂清理” NACE NO.3/SSPC-SP6“工业级喷砂” 相当于—Sa2“彻底的喷砂清理” NACE NO.4/SSPC-SP7“刷除锈级喷砂” 相当于—Sa1“轻喷砂清理” SSPC-SP1“溶剂清理” SSPC-SP2“手动工具清理” SSPC-SP11 “动力工具清理至裸钢” SSPC-SP8“酸洗” SSPC-SP3“动力工具清理” SSPC-SP11R “动力工具清理维修保养” 一、金属 (1) 新表面 A．钢铁 1．喷砂处理 实践证明，无论是在施工现场还是在装配车间，喷砂处理都是除去锻痕的最有效方法。这是成功使用各种高性能油漆系统的必要处理手段。喷砂处理的清洁程度必须规定一个通用标准，最好有标准图片参考，并且在操作过程中规定并控制表面粗糙度。表面粗糙度取决于几方面的因素，但主要受到所使用的磨料种类及其粒径和施力方法(如高压气流和离心力)的影响。对于高压气流，喷嘴的高压程及其对工件的角度是表面粗糙度的决定因素；而对于离心力或机械喷射方法来说，喷射操作中的速率是非常重要的。喷砂处理完成后必须立即上底漆。所有油脂及污染物必须在上漆前清除。 2．湿喷砂或砂洗 这种方法是使用砂浆及高压水来除去旧漆、锻痕及蚀物。使用这种方法，极大程度上克服了普通喷砂处理中粉尘对健康的危害。同样，表面粗糙度及清洁效率取决于水压及砂浆中磨料的浓度。 这种处理方法的一个主要缺点是清洁好的钢铁表面将立即开始生锈，因此与普通喷砂处理比较，表现出一种较次的表面。要在水中加入阻锈剂但必须十分小心，因为有些阻锈剂会影响随后漆膜的性能。 3．车间预上底钢结构 在车间经过自动喷砂处理并在装配前预上底漆的钢结构，在施以最后的保护性油漆系统前，通常需要进行特殊处理。所有损伤区域，会继续生锈，这些区域必须被重新喷砂处理，或用手工方法彻底清洁至可接受的标准。在施以高性能油漆体系前，通常需要重新喷砂处理，这需要在所有可能的场合做具体的规定。这种处理方法也通常用于焊接及焊接前无法上底漆的钢结构连接部分。 4．酸洗清洁酸洗清洁 是一种古老的车间处理方法，用于除去钢铁的锻痕。目前仍有几个步骤在被使用，通常为一个双重体系包括酸腐蚀及酸钝化。

塑胶产品表面处理工艺

产品表面处理工艺 ●表面处理工艺：机壳漆 机壳漆金属感极好，耐醇性佳，可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。 ●表面处理工艺：变色龙 随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料，使你的商品价值提高，创造出无懈可击的超卓外观效果。 ●表面处理工艺：电镀银涂料 电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆，适用ABS、PC、金属工件，具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。 ●橡胶漆 适用范围：ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。 产品特点：本产品为单组份油漆，质感如同软性橡胶，富有弹性，手感柔和，具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。 ●导电漆 适用于各种PS 及ABS 塑料制品；导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用；在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准，包括CPSC 含铅量标准、美国测试标准A STMF- 963 、欧洲标准EN71 、EN1122。 ●UV 高性能UV固化光油 ●珠光粉-ZG001 珠光颜料广泛应用于化妆品、塑料、印刷油墨及汽车涂料等行业。珠光颜料的主要类型有：天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料。 ●夜光漆 夜光粉是一种能在黑暗中发光的粉末添加剂；它可以与任何一种透明涂层或外涂层混和使用，效果更显著，晚上发光时间长达８小时！ ●激光雕刻 用激光雕刻刀作雕刻，比用普通雕刻刀更方便，更迅速。用普通雕刻刀在坚硬的材料上，比如在花冈岩、钢板上作雕刻，或者是在一些比较柔软的材料，比如皮革上作雕刻，就比较吃力，刻一幅图案要花比较长的时间。如果使用激光雕刻则不同，因为它是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种雕刻方法。它根本就没有和材料接触，材料硬或者柔软，并不妨碍"雕刻" 的速度。所以激光雕刻技术是激光加工最大的应用领域之一。用这种雕刻刀作雕刻不管在坚硬的材料，或者是在柔软的材料上雕刻，刻划的速度一样。倘若与计算机相配合，控制激光束移动，雕刻工作还可以自动化。把要雕刻的图案放在光电扫描仪上，扫描仪输出的讯号经过计算机处理后，用来控制激光束的动作，就可以自动地在木板上，玻璃上，皮革上按照我们的图样雕刻出来。同时，聚焦起来的激光束很细，相当于非常灵巧的雕刻刀，雕刻的线条细，图案上的细节也能够给雕刻出来。激光雕刻可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。激光雕刻是近年巳发展至可实现亚微米雕刻，已广泛用于微电子工业和生物工程。 优点： 1、精美、防伪、永久保存、极大提高产品档次。 2、比传统腐蚀精美，没有丝印、移印的图案易被擦掉以至模糊不清的缺点。 3、电脑控制、图文可随意改动。 4、显著增强竞争能力，速度快接近0%的废品率。 5、没有污染、没有化学物质污染产品表面。 6、加工精度可达到0.01mm，保证同一批次的加工效果完全一致。

常见表面处理技术介绍

常见表面处理技术介绍 电镀(电沉积) 化学镀阳极氧化(铝, 镁, 钛及它们的合金 化学氧化(铝及其合金,钢铁等等) 电化学及化学转化学铬酸监处理(钢铁上的锌,铬镀层,铝, 镁, 铜) 磷酸监处理(磷化) 热浸镀(常用的有热浸锌, 锡, 铝, 铅) 火焰喷涂 气喷涂 爆炸喷涂 热濆涂电弧喷涂 电濆涂等离子喷涂 高频感应喷涂 橡胶涂层 非金属涂覆塑料涂层 油漆涂层 渗镀 化学气象沉积 扩散涂镀真空镀膜 包镀 达克罗(Dacromet,浸入锌–铝,锌–铝等浆液中,形成涂层,然后烘烤干燥成膜) 1.磷酸监皮膜处理 大陆称为磷化处理 1.1磷酸监皮膜处理 2H3PO4+M→M(H2PO4)+H2 3M(H2PO4)2→4H3PO4+M3(PO4)2 M(H2PO4)2→MHPO4+H3PO4 生成的M3(H2PO4)2和MHPO4为磷酸监膜的主要成分 1.2磷酸监皮膜的性质和用途 (1)耐蚀性 在大气条件下很稳定,在有机油类,苯,苯及各种气种体燃料中有很好的耐蚀性.但磷酸监皮膜不耐酸,碱,

氨,海水及水蒸气等.磷酸监膜经过封闭处理后能大大提高其耐蚀性. (2)吸附性 磷酸监膜具有多孔构,有很好的吸附性,因此常用作油漆的底层和吸附润滑油后作为减摩层和润滑层. (3)电绝缘性 磷酸监膜是高电阻膜层,有很好的电绝缘性,击穿电压为240~250V,涂绝缘漆后可耐1000~1200V,又由于磷酸监膜不影响透磁性,因此常用作电磁装置的硅钢片. (4)不粘附熔融金属的特性 此特性用于在热浸锌,锡铅合金时保护不需要浸涂部分.在浇铸减摩合金和电机铸铝转子时,将钢膜作磷酸监处理,以防粘附. 1.3邻酸监膜成机理和构成 1.4分类 钢铁用化成处理剂 铝用化成处理剂 锌用化成处理剂 不锈钢用化成处理剂 铜用化成处理剂 镁用化成处理剂 其他化成处理剂 涂装打底用的化成处理剂 塑性加工用化成处理剂 防锈用化成处理剂 耐磨用化成处理剂 绝缘用化成处理剂 塑料迭片用化成处理剂 涂装打底用皮膜特点: 致密, 均匀, 薄得适当 结晶粗大会吸入涂料而减少光泽:不均匀会降低涂装后的耐蚀性;由于磷酸监膜很硬很脆,皮膜过厚的话,涂装后遭后到弯曲或冲击等外力时,即使别无缺陷,也可能脱落. 防锈用皮膜特点: 致密, 均匀, 厚度越厚越好,孔隙率越低越好. 表

材料表面处理技术概论

材料表面处理技术概论 摘要：本文简要介绍了材料表面处理技术的概念，研究背景，发展历程，和应用现状等方面。 关键词：表面处理技术、历史、现状 表面处理在基体材料表面上形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。一般国内所说的表面处理有两种解释，一种是狭义的表面处理，即只包括喷砂、喷丸等在内的即常说的前处理部分；另一种是广义的表面处理，即包括前处理、电镀、涂装、化学氧化、热喷涂等众多物理化学方法在内的工艺方法。我们所说的主要是广义的表面处理，即表面工程技术。 一、发展背景 磨损、腐蚀和断裂是机械零部件、工程构件的三大主要破坏形式，它们所导致的经济损失十分巨大，其中由于磨损、腐蚀导致的机件失效与相应的经济损失占非常大的比重。在美国国家材料政策委员会向美国国会提出一份报告中指出：由于摩擦磨损引起的损失，使美国经济每年支付1000亿美元的巨额资金，这项损失中材料部分约为200亿美元；在1983年前联邦德国的一次调查中指出：由于摩擦磨损造成的总随时估计为387亿马克；在英国，由于摩擦磨损造成的经济损失每年至少为51500万英镑以上。1986年我国对摩擦磨损造成的损失惊醒了全面彻底的调查分析，指出：此项损失至少占国民总产值的1.8%。许多国家政府对腐蚀造成的经济损失也进行了调查分析，美国Battelle 实验室和国家标准总局1978年共同进行调查表明：1975年美国的腐蚀一年损失达820亿美元，占国民总产值的4.9%，1995年4月Battelle和SSINA发表报告指出：现在美国因为腐蚀一年的损失达3000亿美元；1983年我国曾做过腐蚀调查，当时的结论为我国因腐蚀造成的损失至少在400亿元人民币以上。 众所周知，摩擦和腐蚀均是发生于机件表面的材料流失过程，而且其它形式的机件失效是从表面开始，采用表面防护措施延缓和控制表面的破坏，称为解决上述问题的有效方法，在解决问题的同时，促进了表面工程科学和表面技术的形成与发展。

表面处理技术汇总

第一章金属材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层. 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性. SECC的镀锌方法 热浸镀锌法: 连续镀锌法（成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中 板片镀锌法(剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花. 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极. 1-2产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格后处理镀层厚度 S A B C＊D＊E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌 一般通称JIS 镀纯锌EG SECC （1） 铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化GI，LG SGCC （3） 铅和镍合金GA，ALLOY SGCC （4） 裸露处耐蚀性2>3>4>1

熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4 B: 所使用的底材 C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C: 底材的种类 C: 一般用 D: 抽模用 E: 深抽用 H: 一般硬质用 D: 后处理 M: 无处理 C: 普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D: 厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P: 磷酸处理---涂装性良好 U: 有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好A: 有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好 FX: 无机耐指纹树脂处理---导电性 FS: 润滑性树脂处理---免用冲床油 E: 镀层厚 1-4物理特性 膜厚---含镀锌层，烙酸盐层及有机化学薄膜层，最小之膜厚需0.00356mm以上. 测试方法有磁性测试(ASTM B499), 电量分析(ASTM B504), 显微镜观察（ASTM B487） 表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分. 1- 5 盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm, 试片需冲整捆或整叠铁材中取下，必须在镀烙酸盐后24小时，但不可超过72小时才可以用于测试，使用5%的盐水，用含盐的水汽充满箱子，试片垂直倒挂在箱子中48小时。 测试后试片的镀锌层不可全部流失，也不能看到底材或底材生锈，但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。

高能粒子束表面改性技术研究与发展

高能粒子束表面改性技术研究与发展 昆明理工大学材料111班解开书 【摘要】主要叙述了高能粒子束表面改性技术中的离子束表面改性技术的基本原理、工艺特点、发展趋势及其存在的问题和解决途径。 关键词：高能粒子束；表面改性；研究与进展 前言 高能粒子束表面改性是通过高能量密度的束流改变材料表面的成分或组织结构的表面处理技术。由于高能粒子束的功率密度可以达到108W/cm2以上，甚至可超过109W/cm2，因此在极短的作用周期下，材料表面就能达到其他表面技术所无法达到的效果。高能粒子束表面改性技术具备以下一些特点： （1）能量密度可以在很大范围内进行调节，并可精确控制； （2）高能粒子束表面改性技术可以方便地与传统的表面改性技术结合起来，从而弥补甚至消除各自的局限性； （3）利用高能粒子束可以对材料表面进行超高速加热和超高速冷却，其冷却速度可达104℃/S，从而实现新型超细、超薄、超纯材料的合成和金属复合材料的制备。 1高能离子束表面改性技术的研究及其应用 1.1 离子束表面改性研究现状 20世纪70年代中期，离子注入技术进入到半导体材料的表面改性，采用离子注入精细掺杂取代热扩散工艺，使半导体从单个晶体管加工发展为平面集成电路加工。20世纪80年代初，离子束混合的出现，对离子束冶金学的发展做出了巨大的贡献。80年代中期，金属 蒸发真空弧离子源（M EV VA）和其他金属离子源的问世，为离子束材料改性提供了强金属离子束。与此同时，为克服注入层浅的问题，开始研究离子束辅助沉积技术（IBAD），又称离子束增强沉积技术（IBED）。20世纪末发展起来的称为“等离子体注入”技术（PSII-PIasm a Source Ion Implantation）克服了常规注入的缺点，可对成批工件同时进行全方位的离子注入而引起人们的关注，由于工件是直接“浸泡”在被注入元素的等离子体内，也有人称之为“等离子体浸没离子注入”（PI II-Plasma Source Ion Implantation）。PSII技术发 展很快，该技术的奠基人之一CONRAD J R已取得大量基础研究和应用成果。 自20世纪70年代以来，许多国家对离子注入材料改性的研究和应用都给予了相当的重视，一些大学、科研机构和公司都相继成立了专门从事这方面工作的研究中心或实验室，如美国的斯坦福大学，英国的哈威尔原子能研究中心以及日本的RIK EN物理化学研究所等。我国离子注入改性技术的研究，早期也和国外一样主要集中在半导体的研究和应用方面，从20世纪70年代至今逐渐把该技术应用于其他领域，特别是在优化材料表面的摩擦学特性方面的研究和应用得到了不断发展。目前，除了北京师范大学、清华大学、四川联合大学原子能研究所、中国原子能研究所等有专门的研究中心外，还在上海冶金研究所建立了中国科学院离子束开放实验室，在大连理工大学建立了国家激光束、电子束、离子束开放研究室。但是由于高性能离子束装置的研制和建立都比较缓慢，因而，无论在基础研究或应用方面与国外相比都还存在一定的差距。

表面处理技术标准

表面处理技术标准 厦门盈趣科技股份有限公司

目录 1 范围.............................................................................. (3) 2 规范性引用文件 (3) 3 定义.............................................................................. . (4) 4 材料.............................................................................. . (4) 5 表面处理盐雾试验的要求 (4) 6 铜合金电镀表面处理标准....................................................... 5-6 7 锌合金/铝合金电镀表面处理标准...........................................6-7 8 塑料电镀表面处理标准............................................................ 7-8 9 不锈钢电镀表面处理标准..........................................................8-9 10 烤漆表面处理标准............................................................... ….9-11 11 PVD 表面处理标准............................................................... ..11-12 12 铝合金阳极氧化表面处理标准................................................12-13 13 CASS 试验（醋酸铜盐雾试验）与ASS 试验（乙酸盐雾试验）等效对照表 (14) 附录A 百格试验方法 (15) 附录B 漆膜铅笔硬度试验方法 (16)

机械表面处理工艺【详解】

机械表面处理工艺详解 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 机械表面处理工艺有: 静电喷涂、烤漆、镀锌、镀铬、镀镍、镀钛、镀金、镀银、铝阳极、浸渗、喷油、喷砂、DLC处理、铁氟龙处理、染黑、冷电镀 喷涂 喷涂是最常见的表面处理，无论塑料还是五金都适用。喷涂一般包括喷油、喷粉等，最常见的是喷油。 喷涂的涂料俗称油漆，涂料是由树脂、颜料、溶剂、和其他添加剂构成。 塑料喷涂一般有两道漆，表面呈现颜色的称为面漆，最表面透明图层称为保护漆。喷涂工艺流程介绍： （1）前期清洁。如静电除尘等。 （2）喷涂面漆。面漆一般是表面看的到的颜色。 （3）烘干面漆。分为室温自然干燥、专用烤炉烘干。

（4）冷却面漆。专用烤炉烘干需要冷却。 （5）喷涂保护漆。保护器一般是用来保护面漆的，大部分是透明的油漆。 （6）固化保户漆。 （7）QC检查。检查是否满足需求。 3.橡胶油 橡胶油，又称弹性漆，手感漆，橡胶油是一种双成分高弹性的手感油漆，用该油漆喷涂后的产品具有特殊柔软的触感及高弹性表面手感。橡胶油的缺陷是成本高，耐用一般，用久了容易脱落。 橡胶油广泛应用于通信产品，视听产品，MP3、手机外壳，装饰品、休闲娱乐用品，游戏机手柄，美容器材等。 4.UV漆 UV漆是紫外线（Ultra-Violet Ray）的英文简称。常用的UV波长范围为 200-450nm。UV漆在紫外线光照射下才能固化。UV漆的特点：透明光亮，硬度高，固定速度快，生产效率高，保护面漆，加硬加亮表面。

水镀 水镀是一种电化学的过程，通俗理解就是将需要电镀的产品零件浸泡在点解液中，再通以电流，以点解的方式使金属沉积在零件表面形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面加工方法。 水镀适应的材料：最常见的是ABS，最好是电镀级的ABS，其他常见塑料如PP,PC,PE等都很难水镀。 常见的表面颜色：金色，银色，黑色，枪色。常见的电镀效果：高光，亚光，雾面，混合等。 真空镀 真空镀是电镀的一种，是在高度真空的设备里，在产品表面镀上一层细薄的金属镀层的一种方法。 真空镀的工艺流程：表面清洁-去静电-喷底漆-烘烤底漆-真空镀膜-喷面漆-烘烤面漆-品质检查-包装。 真空镀的优缺点：

表面改性技术

先进制造技术课程论文 论文题目：［高速齿轮表面改性工艺方法研究］ 系部：机械工程系 专业：机械制造与制动化 班级：机制103 学生姓名： 学号：100114314 2012年10 月10 日 摘要 齿轮表面改性技术对于齿面强化，延长齿轮的使用寿命和发展新型齿轮加工技术具有重要的意义．齿轮传动具有传动比准确，传递运动工作可靠，传动平稳效

率高，机构紧凑，使用寿命长等优点，在许多行业得到广泛使用．齿轮工作时的运动和受力情况非常复杂，由此产生的损伤形式多样，比较常见且对其能影响较严重的损伤有3种：断齿、破坏性胶合和破坏性点蚀_l ．因此，要求齿轮的整体具有高的弯曲疲劳强度，心部要求高的强度和冲击韧性，齿面要求高硬度、高耐磨性和一定的耐腐蚀性．德国权威机构曾对涉及各行各业的齿轮传动失效实例进行过调查研究，发现因齿轮表面失效而引起的齿轮传动副失的数量约占所调查对象总数的．因此，提高齿轮表面强度已成为提高齿轮传动副的可靠性和延长其使用寿命的有效途径．为了达到这一目的，必须对齿轮进行表面强化处理．除采用常规表面热处理手段外，日益成熟的各种表面强化新技术也获得了广泛应用．目前，齿轮表面强化处理技术主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、激光表面强化、热喷涂等 关键字：齿轮表面改性现代表面技术 一、表面改性技术： 表面技术是指采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。材料经表面改性处理后，既能发挥基体材料的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能（如耐磨，耐高温，合适的射线吸收、辐射和反射能力，超导性能，润滑，绝缘，储氢等） 表面改性技术可以掩盖基体材料表面的缺陷，延长材料和构件的使用寿命，节约稀、贵材料，节约能源，改善环境，并对各种高薪技术的发展具有重要作用。表面改性技术的研究和应用已有多年。70年代中期以来，国际上出现了表面改性热，表面改性技术越来越受到人们的重视。 表面改性的特点是： （1）不必整体改善材料，只需进行表面改性或强化，可以节约材料。 （2）可以获得特殊的表面层，如果超细晶粒、非晶态、过饱和固溶体，多层结构层等，其性能远非一般整体材料可比。 （3）表面层很薄，涂层用料少，为了保证涂层的性能、质量，可以采用贵重稀缺元素而不会显著增加成本。 （4）不但可以制造性能优异的零部件产品，而且可以用于修复已经损坏、失效的零件。 表面改性技术应用：表面改性技术广泛应用于机械工业、国防工业及航空航天领域，通过表面改性可以使材料性能提高，产品质量提高，降低企业成本。表面技术的应用，在提高零部件的使用寿命和可靠性，提高产品质量，增加产品的竞争力，以及节约材料，节约能源，促进高科技技术的发展等方面都有着十分重要的意义。 二、一般传统齿轮的处理方式 1、金属表面形变强化 喷丸强化是当前国内外广泛应用的一种应用广泛的表面强化方法，即利用高速弹丸强烈冲击零件表面，使之产生形变硬化层并引进残余压应力。 喷丸强化原理： （1）形成形变硬化层，在此层内产生两种变化：

离子束加工原理

离子束加工原理 离子束加工（ion beam machining，IBM）是在真空条件下利用离子源（离子枪）产生的离子经加速聚焦形成高能的离子束流投射到工件表面，使材料变形、破坏、分离以达到加工目的。 因为离子带正电荷且质量是电子的千万倍，且加速到较高速度时，具有比电子束大得多的撞击动能，因此，离子束撞击工件将引起变形、分离、破坏等机械作用，而不像电子束是通过热效应进行加工。 2.离子束加工特点 加工精度高。因离子束流密度和能量可得到精确控制。 在较高真空度下进行加工，环境污染少。特别适合加工高纯度的半导体材料及易氧化的金属材料。 加工应力小，变形极微小，加工表面质量高，适合于各种材料和低刚度零件的加工。 3.离子束加工的应用范围 离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀 3.离子束加工的应用范围 离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀 当所带能量为0.1～5keV、直径为十分之几纳米的的氩离子轰击工件表面时，此高能离子所传递的能量超过工件表面原子或分子间键合力时，材料表面的原子或分子被逐个溅射出来，以达到加工目的 这种加工本质上属于一种原子尺度的切削加工，通常又称为离子铣削。 离子束刻蚀可用于加工空气轴承的沟槽、打孔、加工极薄材料及超高精度非球面透镜，还可用于刻蚀集成电路等高精度图形。 2）离子溅射沉积 采用能量为0.1～5keV的氩离子轰击某种材料制成的靶材，将靶材原子击出并令其沉积到工件表面上并形成一层薄膜。 实际上此法为一种镀膜工艺。 3）离子镀膜 离子镀膜一方面是把靶材射出的原子向工件表面沉积，另一方面还有高速中性粒子打击工件表面以增强镀层与基材之间的结合力（可达10～20MPa）， 此法适应性强、膜层均匀致密、韧性好、沉积速度快，目前已获得广泛应用。4）离子注入 用5～500keV能量的离子束，直接轰击工件表面，由于离子能量相当大，可使离子钻进被加工工件材料表面层，改变其表面层的化学成分，从而改变工件表面层的机械物理性能。 此法不受温度及注入何种元素及粒量限制，可根据不同需求注入不同离子（如

金属热处理及表面处理工艺规范

北京奇朔科贸有限公司 部分金属材料热处理及表面处理工艺规范 第一版 编写：赵贵波 审核： 批准： 北京奇朔科贸有限公司 二零一二年六月

目录 1.0 热处理的工艺分类及代号---------------------------------------------------------------------3 1.1 基础分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.2 附加分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.3 热处理工艺代号--------------------------------------------------------------------------------------4 1.4 图样中标注热处理技术条件用符号--------------------------------------------------------------7 2.0 金属材料的热处理方法和应用目的-------------------------------------------------------8 2.1 钢的淬火-----------------------------------------------------------------------------------------------8 2.2 热处理的过程方法和应用目的--------------------------------------------------------------------9 3.0 部分金属材料的热处理规范-----------------------------------------------------------------17 3.1 渗碳钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------17 3.2 渗氮钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------------20 3.3 调质钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------21 3.4 -弹簧钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------------23 3.5 轴承钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------25 3.6 合金工具钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------- 26 3.7 碳素工具钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------29

表面处理的国标

表面处理--- 除锈程度 ISO8501-1:1988 锈蚀等级(Rust Grades) A:钢表面完全被粘附的氧化皮覆盖，极少量或无可见锈B:钢表面被氧化皮和锈覆盖C:钢表面完全被锈覆盖，极少量或无可见点蚀 D:钢表面完全被锈覆盖，可见点蚀 除锈程度 Sa : 喷砂除锈 Sa1/Sa2/Sa2.5/Sa3(SSPC SP7/SP6/SP10/SP5) St : 手工或动力工具除锈 St2 / St3 Fl : 火焰清洁 AFl/BFl/CFl/DFl ISO8501-2 --- 已有涂层表面的表面处理等级 P Sa : 已有涂层表面局部彻底的喷砂处理 P Sa2/P Sa2.5/P Sa3 P St : 已有涂层表面局部手工和动力工具处理 P St2/P St3 P Ma : 已有涂层表面局部机械打磨处理 P Ma 下列国家标准，涉及了防腐蚀的各种要求：

GB8923涂装钢材表面锈蚀等级和除锈等级（相对国际标准ISO 8501-1:1988） GB6060.5表面粗糙度比较样板抛（喷）丸、喷砂加工表面（相对国际标准.ISO8503-2 :1995）GB6484铸钢丸 GB6485铸钢砂 GB/T13312钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法） HG/T 3656钢结构桥梁漆 JB/Z350高压无气喷涂典型工艺 GB1764漆膜厚度测定法 GB/T 5210涂层附着力的测定法，拉开法 GB/T 1771色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定（相对国际标准ISO 7253:1984） GB/T 1865色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露（相对国际标准ISO 11341:1994） GB/T1740漆膜耐湿热测定法 GB7692涂装作业安全规程涂漆前处理工艺安全 GB6514涂装作业安全规程涂漆工艺安全 GB/T15957-1995大气环境腐蚀性分类 石油行业标准 SYJ0004-1999钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范 SY4058-93埋地钢质管道外防腐层和保温层现场补伤施工及验收规范 SY/T0007-1998钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范 SY/T0063-99管道防腐层检漏试验方法 SY/T0087-95钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准 SY/T0407-1997涂装前钢材表面预处理规范

表面改性技术综述

表面改性技术综述 表面改性是指采用某种工艺和手段使材料获得与其基体材料的组织结构性能不同的一种技术。材料经过改性处理之后，既能发挥材料基体的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能，如耐磨，耐腐蚀，耐高温，合适的射线吸收等。 金属表面改性技术在冶金、机械、电子、建筑、轻工、仪表等各个工业部门乃至农业和人们日常生活中都有着广泛的用途, 其种类繁多。除常用的喷丸强化、表面热处理等传统技术外, 近些年还快速发展了激光、电子和离子等高能束表面处理技术。今后, 随着物理学、材料学等相关学科的迅速发展, 还将不断涌现出新的表面改性技术。尤其是复合表面技术的发展, 有可能获得意想不到的效果。金属表面改性技术的飞速发展和不断创新, 将进一步推动其在工农业生产中的应用, 带来显著的经济效益。 传统的表面改性技术有：表面形变强化、表面热处理、表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性等。 1、喷丸强化 喷丸处理是在受喷材料再结晶温度以下进行的一种冷加工方法, 是将弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成的。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸成型、喷丸校正、喷丸强化等方面。喷丸强化又称受控喷丸, 不同于一般的喷丸工艺, 要求喷丸过程中严格控制工艺参数, 使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力场, 从而大幅度提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。实施喷丸时, 弹丸由专用的喷丸机籍助压缩空气、高压水流或叶轮, 高速射向零件受喷部位。常用弹丸有球形铸铁丸、铸钢丸和其它非金属材料制成的弹丸。喷丸强化的效果用喷丸强度来表示, 与弹丸种类和形状、碰撞速度和密度、喷射方位和距离、喷丸时间等因素有关。表面喷丸提高金属材料疲劳强度的机理比较复杂, 涉及到塑性变形层(通常为011～018mm 厚) 的组织结构变化(如位错密度、亚晶粒尺寸) 和残余应力的变化。因此, 只有合理控制表面变形层内的变化, 才可能获得预期的喷丸强化效果。 早在20 世纪20 年代, 喷丸强化就应用于汽车工业。目前已成为机械制造等工业部门的一种重要的表面技术, 应用广泛。涉及的材料除普通钢外,还有高强度钢和各种有色金属; 涉及的零件类型有弹簧、轴、齿轮、连杆、叶片、涡轮盘和飞机起落架组成件等。 2、传统表面热处理改性 传统的表面热处理技术可分为表面淬火和化学热处理两大类。它主要用来提高钢件的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。在机械设备中, 许多零件(如齿轮轴、活塞销、曲轴等) 是在冲击载荷及表面磨损条件下工作的。这类零件表面应具有高的硬度和耐磨性, 而心部应具有足够的塑性和韧性。因此, 为满足其使用性能要求, 应进行表面热处理。 ○1表面淬火 表面淬火是把零件的表层迅速加热到淬火温度后快冷, 使零件表面层获得淬火马氏体而心部仍保持未淬火状态的一种淬火方法。表面淬火的目的是使零件获得高硬度的表层, 以提高工件的耐磨性和疲劳性能, 而心部仍具有较好的韧性。其设备简单、方法简便, 广泛用于钢铁零件。根据加热方法的不同, 可分之为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。火焰加热表面淬火的淬透层一般为2 -6mm。其特点是设备简单, 但加热温度高及淬硬层不易控制, 淬火质量不稳定, 使用上有局限性。感应加热表面淬火的特点是: 加热速度快, 零件变形小, 生产效率高, 淬火后表面能获得优良的机械性能; 淬透层易控制, 淬火操作易实现机械化。但设备较贵, 形状复杂零件的感应器不易制造, 不宜单件生产。 ○2化学热处理 化学热处理是将金属零件放在某种介质中加热、保温、冷却, 使介质中的某些元素渗入

常用表面处理标准介绍

常用表面处理国际标准列表 Printed by Nanjing EACA Coatings Surface Preparation Standards 表面处理标准 标准制定机构 ? National Association of Corrosion Engineers (NACE) 国家防腐工程师协会(美国) ? Steel Structures Painting Council (SSPC) 钢结构涂装理事会(美国) ? Swedish Standards (Sa, St) 瑞典国家标准 National Association of Corrosion Engineers (NACE) (美国)国家防腐工程师协会 ? NACE 1 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理 ? NACE 2 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 ? NACE 3 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理 Steel Structures Painting Council (SSPC) 钢结构涂装理事会 ? SP-1 Solvent Cleaning 溶剂清理 ? SP-2 Hand Tool Cleaning 手动工具清理 ? SP-3 Power Tool Cleaning 动力工具清理 ? SP-4 Flame Cleaning 火焰清理 ? SP-5 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理 ? SP-6 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理 ? SP-7 Brush-Off Blast Cleaning 扫砂清理 ? SP-8 Pickling 酸洗清理 ? SP-10 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 ? SSPC-SP11 Power Tool Cleaning to Bare Metal 动力工具清理至裸钢 Swedish Standard (St,Sa) 瑞典国家标准 ? St 2 Hand Tool Cleaning 手动工具清理 ? St 3 Power Tool Cleaning 动力工具清理 ? Sa 1 Brush-Off Blast Cleaning 扫砂清理 ? Sa 2 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理 ? Sa 2 1/2 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 ? Sa 3 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理

表面处理技术(20201219125623)

表面处理技术 一、金属的腐蚀 按原理分： 1. 化学腐蚀（缓慢的、均匀的、没有腐蚀电流产生）——化学浸蚀溶解 2. 电化学腐蚀（有腐蚀电流产生，快速的、不均匀的）是最广泛的腐蚀形式 按破坏形式分：点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、丝状腐蚀、磨损腐蚀等。 按腐蚀介质分：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、生物腐蚀、融盐腐蚀等 二、电化学腐蚀原理 1. 阴极，阳极、腐蚀介质（电解液）构成原电池，阳极发生腐蚀溶解，产生腐蚀电流。铜锌电池原理图 2. 金属的标准电极电位金属活动性顺序表（钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金）活性越强，电位越负，自然界没有金属态存在（如钠、钾、铝）；电位越正，自然界有金属态存在（如铜、银、金）。 稳态能级——原子序数小的碱金属、碱土金属很容易失去电子达到稳态能级，形成金属离子。大原子序数金属表面电子多，能级较高，较小的能 量不容易引起电子跃迁，稳态发生变化，因此，性质很 稳定。 3. 电位差

两种材料由于标准电极电位的不同，导致两者之间形成电位差。如果有腐蚀介质存在，就会发生电化学腐蚀。如钢材，是由铁和碳组成，如果将钢材直接暴露在潮湿的空气中，钢材就会很快的腐蚀生锈。电位差越大的合金材料，越容易腐蚀，如硬铝12（铝铜合金）和铝 镁合金相比，铝镁合金耐蚀性明显好于铝铜合金。另如铝压铸件、锌铝压铸件。 三、金属的防护 1. 电镀/ 化学镀 几种保护方式 ①牺牲阳极一一阳极性镀层（钢铁表面各种镀锌、铜表面镀镍 等） ②惰性隔离层——阴极性镀层（铝合金化学镀镍，铜合金镀银、金）镀层必须致密无空隙，否则，腐蚀将会加剧。 ③镀层组合——铜+镍（双层或三层）+铬，铜+镍+金，利用层间电位差将纵向大电流腐蚀转化为横向小电流分散的均匀腐蚀， 2. 转化膜钝化层——表面形成一层致密的惰性膜层，阻止了底层的进一步腐蚀。钢铁的发蓝，磷化、铝的化学氧化和阳极氧化，不锈钢的钝化，铜的氧化 3. 涂层 各种有机涂料——通过固化成膜，在金属表面形成一层致密的