表麵處理是在基體材料表麵上人工形(xíng)成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表(biǎo)麵處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性(xìng)、裝飾或其他特(tè)種(zhǒng)功(gōng)能要求。
對(duì)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(rè)處理,噴塗表麵,表麵處理(lǐ)就是對工件(jiàn)表麵(miàn)進行清潔、清掃、去毛刺(cì)、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程(chéng)中,表麵往往帶有氧化皮、鐵(tiě)鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵(chén)土(tǔ)以及油和其他汙物。要合深層能(néng)牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前就必(bì)須對工件(jiàn)表麵進(jìn)行清理,否則,不(bú)僅影響塗層與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(hù)下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機械性能(néng)和使用壽命。因此工件(jiàn)塗漆前的表麵處理是獲得質量(liàng)優良的防護層,延(yán)長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵(miàn),表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的粗糙(cāo)度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除(chú)去(qù)工件表麵的鏽(xiù)跡和氧化皮,但手工處理(lǐ)勞動(dòng)強度大、生產效(xiào)率低,質量差(chà),清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表(biǎo)麵的氧化物(wù)及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿(jiǎn)性的溶液中,以達到去除工件表(biǎo)麵鏽跡氧化(huà)皮及油汙,再利用尼龍(lóng)製成的毛刷輥或304#不鏽(xiù)鋼(gāng)絲(耐酸堿溶(róng)液(yè)製成的(de)鋼絲刷輥清掃幹淨便可達到目的。
機械處理法:
主要包(bāo)括鋼(gāng)絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸(wán)法。拋光法也就是刷輥(gǔn)在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化(huà)鐵皮。刷掉(diào)的氧化鐵皮采(cǎi)用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清理(lǐ)是利(lì)用離心力將彈丸加速,拋射(shè)至工(gōng)件(jiàn)進行除鏽清理的方法。
噴丸(wán)分為噴丸和噴砂:
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,容(róng)易使工件(jiàn)變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變(biàn)形,由於Fe304和(hé)FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶(dài)有油汙的工件,拋丸、噴丸無(wú)法徹(chè)底(dǐ)清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵(miàn)處理技(jì)術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反應,在工(gōng)件表麵形成鍍層。其(qí)中主要的方法是:
(一)電鍍
在電解質溶(róng)液(yè)中,工件為陰極,在外電流作用下(xià),使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為(wéi)金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液(yè)中,工件為陽極,在外(wài)電流作用下,使其表麵形(xíng)成氧化膜層的過程,稱為陽極(jí)氧化,如鋁合金的(de)陽極(jí)氧化。鋼鐵的氧化(huà)處理可用化學(xué)或電化學方法(fǎ)。化學方法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法(fǎ)
這種方法是無電流作用(yòng),利用化學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學(xué)轉化(huà)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(jiàn)相互作用從(cóng)而在其表麵形成鍍層的過程,稱為化學(xué)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(zhì)溶液中,工件表麵經催化處理(lǐ),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件表麵而形成鍍層的(de)過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱(rè)加工方法
這種方法是在高溫條件下(xià)令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其(qí)主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬(shǔ)工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗(tú)層的過程,稱為熱浸(jìn)鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱(rè)噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表(biǎo)麵上(shàng),形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁(lǚ)箔等。
(四)化學(xué)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(de)過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等(děng)。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的過(guò)程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態下(xià)令材料氣化或離子化沉積於工件表麵而形成鍍層的過程(chéng)。其主要方法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下(xià),將金屬(shǔ)氣(qì)化成原子或分子,或者使其離子(zǐ)化成離子,直接沉積到工(gōng)件表麵,形成(chéng)塗(tú)層的過程(chéng),稱為物(wù)理氣相沉積,其沉積粒子(zǐ)束(shù)來源於非化學因(yīn)素,如蒸(zhēng)發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子(zǐ)注入
高電壓下將不同離子注入工件表麵令其表麵(miàn)改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣(qì)相沉積(CVD)
低壓(有(yǒu)時(shí)也在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反應而生成固(gù)態沉積層的過(guò)程(chéng),稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學(xué)的、物理的方(fāng)法。其中(zhōng)的主(zhǔ)要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無(wú)機)塗覆(fù)於工件表麵(miàn)而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴(pēn)漆、刷漆等。
(二(èr))衝擊鍍
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,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵(miàn)表處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的(de)過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超(chāo)硬膜技術
以物理或化(huà)學方法在工件表麵製備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛(gāng)石薄(báo)膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工(gōng)件作為一個電(diàn)極放入(rù)導(dǎo)電的水溶(róng)性或水乳化的(de)塗料中,與塗(tú)料中另一電極(jí)構成解電路。在電場作用下(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(gōng)件表麵,形成塗層,這一過程稱為電(diàn)泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒(lì)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。編輯本段其他分類法。
3、鋼絲刷的普(pǔ)通應用是鑄件的清理(lǐ),包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺(jiàn)和焊渣的清理;隻要(yào)基體材料的強度足夠承受刷擦,就可以清楚(chǔ)粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼(gāng)絲(sī)刷能產生一(yī)個漂亮的表麵,還可(kě)以用它製造(zào)具有裝飾性的表麵。
所有上述(shù)種類的劃分不是絕對的。如表麵(miàn)處(chù)理(lǐ)技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術(shù)、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表(biǎo)麵的硬(yìng)度、耐磨(mó)性能等。