表麵處理是在(zài)基體材料表麵上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表(biǎo)層的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產(chǎn)品的(de)耐蝕性、耐(nài)磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對(duì)於金屬鑄件,我(wǒ)們比較常用的表(biǎo)麵處(chù)理方(fāng)法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理就是對(duì)工件(jiàn)表(biǎo)麵進行清潔、清掃、去毛刺、去(qù)油汙、去(qù)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(tiě)鏽製模殘留的型砂、焊(hàn)渣、塵土以(yǐ)及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝(zhuāng)前就必須對(duì)工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而(ér)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(jī)械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是獲得(dé)質(zhì)量優(yōu)良的防護層,延長產品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的(de)工件表麵,表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無(wú)粘(zhān)附性雜質(zhì)
4、無酸(suān)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、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除(chú)去工件表麵的鏽跡和氧化皮(pí),但手工處理勞動強度大、生(shēng)產效率低,質量差,清理不徹(chè)底。
化學處理:
主要是利用酸(suān)堿性或堿性溶液與工件(jiàn)表麵的氧化物及油汙發生化學反應(yīng),使其溶解(jiě)在酸(suān)性或堿性的溶液(yè)中,以(yǐ)達到去除工件表麵鏽跡氧化皮及油(yóu)汙,再利(lì)用尼龍製成的毛刷輥(gǔn)或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃(sǎo)幹淨便可達到目的。
機械處理(lǐ)法:
主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸(wán)法和噴丸法。拋(pāo)光法也就是刷輥在電機的(de)帶動下,刷輥以與(yǔ)軋件運(yùn)動相反的方向在(zài)板帶的上下表麵高速旋轉刷去(qù)氧化鐵皮。刷掉(diào)的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水(shuǐ)衝洗係統衝掉。拋丸法清(qīng)理是利用(yòng)離(lí)心力將彈丸加(jiā)速,拋射至工件(jiàn)進行(háng)除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行(háng)表麵處(chù)理,打擊力大,清理(lǐ)效果明顯。但(dàn)噴丸對薄板工件的處理,容易使工件(jiàn)變形,且鋼(gāng)丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使(shǐ)金屬基材(cái)產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與(yǔ)其(qí)材一同變形,所以對(duì)帶有油汙的工件,拋(pāo)丸、噴丸無法徹(chè)底(dǐ)清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處(chù)理技術分為下述(shù)種類。
一(yī)、電化學方法
這(zhè)種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其中主(zhǔ)要的方(fāng)法是:
(一)電鍍
在(zài)電解質溶液中,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。鍍層可為金屬、合金、半導體或含(hán)各類固體微(wēi)粒(lì),如鍍銅、鍍鎳等。
(二(èr))氧化
在電解質溶液中,工件為陽(yáng)極(jí),在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜(mó)層的(de)過程,稱為陽極氧(yǎng)化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵(tiě)的氧化處理可用(yòng)化學或電化學方法。化學方法是將(jiāng)工件(jiàn)放入氧(yǎng)化溶液中,依靠化學作用在工件表麵形(xíng)成氧化(huà)膜,如(rú)鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用(yòng),利用化學物質相互作用(yòng),在工件表麵形(xíng)成鍍覆層。其中主要(yào)的(de)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互作用從而在其表(biǎo)麵形成鍍(dù)層的過程,稱(chēng)為化學(xué)轉化(huà)膜處(chù)理。如金屬(shǔ)表麵的(de)發藍、磷化、鈍化(huà)、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質(zhì)溶液中,工件(jiàn)表麵經催化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學(xué)物質的還原作用,將某(mǒu)些物質沉積於工件表麵而形成鍍層(céng)的過程,稱為(wéi)化(huà)學鍍,如化學鍍(dù)鎳、化學鍍銅(tóng)等。
三、熱加工方法
這(zhè)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,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅(xīn)、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧(wù)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、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為(wéi)熱燙(tàng)印,如熱燙印鋁箔等(děng)。
(四)化學熱處理
工件與化學物質(zhì)接觸、加熱,在高溫態下令某種(zhǒng)元(yuán)素進入工件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲(shèn)碳等。
(五)堆焊
以(yǐ)焊接方(fāng)式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成(chéng)焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這(zhè)種方法是在高(gāo)真(zhēn)空狀態下令材料氣化或(huò)離子化沉積於工件表麵而形成(chéng)鍍層的過程。其主要方法(fǎ)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(chéng)離子,直接沉積到(dào)工件表麵(miàn),形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉(chén)積粒子束來源於非化學因素,如蒸(zhēng)發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二(èr))離子注入
高電(diàn)壓下將不同離子注入工(gōng)件表麵令其表麵改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣(qì)相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工(gōng)件表麵因化學(xué)反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相鍍,如(rú)氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法(fǎ)
主要是機械的(de)、化學的(de)、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是(shì)。
(一(yī))塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無(wú)機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過(guò)程,稱為塗裝,如噴(pēn)漆(qī)、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作(zuò)用(yòng)在工件表麵形成塗覆層的過程(chéng),稱為衝擊鍍,如衝(chōng)擊鍍鋅等。
(三)激光麵(miàn)表處理
用(yòng)激光對工件表麵照射,令其結構(gòu)改變的過程(chéng),稱為激(jī)光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬(yìng)膜技術
以物理或化學(xué)方法在工件表麵製備超硬膜的(de)技術,稱(chēng)為超硬(yìng)膜技術。如金剛(gāng)石薄膜,立方氮化(huà)硼薄膜等。
(五)電泳及(jí)靜(jìng)電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電(diàn)的水溶性或水乳(rǔ)化的塗料(liào)中,與塗料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場(chǎng)作用下,塗料溶液中已離解成(chéng)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(lí)子(zǐ),連同被吸(xī)附的顏料粒子一起電泳到工件表麵(miàn),形成塗層,這一過程(chéng)稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流(liú)高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒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(shuā)的普通應用是鑄件的清理,包(bāo)括鐵類和非鐵類的;焊接中(zhōng)噴濺和焊渣的清(qīng)理;隻要基體材料的強度足夠承(chéng)受刷擦,就可以(yǐ)清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個(gè)漂(piāo)亮的表麵,還可以(yǐ)用它製造具有裝飾性的表麵。
所有上述種類(lèi)的劃分不是絕對的(de)。如表麵處理技術還可劃分為表麵改性技術(shù)、薄膜技(jì)術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件(jiàn)表麵的硬度、耐磨性能等。