表面处理工艺概述课件.ppt

表面处理工艺概述 目 录 1、表面处理的目的 2、表面处理分类 3、常见金属的表面处理方法 4、表面处理的工艺流程 5、不同表面处理方法对零件尺寸的影响 6、不同表面处理对外观的影响 7、常见的表面处理缺陷 1、表面处理的目的 提高零件的抗腐蚀性能 改善零件外观 修补零件尺寸 如模具和滚轴的修理，常用电镀或者电铸的方法 增加产品性能 提高零件的表面硬度，增加耐磨性（铝氧化、镀硬铬等） 提高零件的焊接性能（镀镍、镀锡） 提高零件的润滑性（镀锡铅、铁氟龙喷涂、光油喷涂） ………. 不同表面处理方法的抗腐蚀效果 避免材料与氧气的接触 抗腐蚀层的微观致密程度 抗腐蚀层的厚度 抗腐蚀层的材料选择 电镀/电铸 阳极氧化/电泳 化学保护膜 2、表面处理的分类 表面机械强化 表面转换膜 表面喷涂 表面机械强化 工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面，如喷丸/砂处理、滚压加工、内孔挤压、拉丝、磨光和抛光等，其中喷丸/砂处理、拉丝、磨光和抛光处理在生产中应用很广泛。 喷砂处理 喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获的一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。 喷丸种类 石英砂/玻璃砂、金刚砂、铁砂、海砂、铜矿砂/铜砂 表面喷涂 喷油（溶剂型涂料） 喷粉（粉末涂料） 喷涂技术空气喷涂 高压无气喷涂 静电喷涂 加热喷涂 表面转换膜 氧化处理 磷化处理 电镀 化学镀 电铸、电泳与电抛光 表面转换膜——氧化处理 化学氧化处理 钢铁件的化学氧化处理 铝及铝合金的化学氧化处理 镁合金的化学氧化处理 电化学氧化处理 铝及铝合金的阳极氧化 钛的阳极氧化 钢铁件的化学氧化处理 钢铁的化学氧化处理是将钢铁件在化学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层致密蓝色(或黑色)的氧化膜，与外界的氧气隔绝，以改善钢的耐蚀性和外观，这种工艺又叫发蓝/黑处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.5~1.5微米厚，对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理，以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。 不同材料成份的钢铁件，氧化时使用的化学药水配方不同。 氧化处理过程中溶液中的氧化剂含量越高，生成氧化膜速度也越快，而且膜层致密、牢固。溶液中碱的浓度适当增大，获得氧化膜的厚度增大，碱含量过低，氧化膜薄而脆弱。溶液的温度适当升高，可以提高氧化致密度。 工件含碳量越高，越容易氧化，氧化时间越短。氧化处理时间主要根据钢件的含碳量和工件氧化要求来调整。 氧化处理工艺不影响零件的精度，常用于仪器、仪表、工具、枪械及某些机械零件的表面，使其达到耐磨、耐蚀以及防护与装饰的目的。 铝及铝合金的化学氧化处理 铝及其铝合金在自然条件下很容易生成致密的氧化膜，可以防止空气中水分和有害气体的氧化和侵蚀，但是在碱性和酸性溶液中易被腐蚀。为了在铝和铝合金表面获得更好的保护氧化膜，应该进行氧化处理。常用的处理方法有化学氧化法与电化学氧化法。? 化学氧化法是把铝或铝合金零件放人化学溶液中进行氧化处理而获得牢固的氧化膜，其厚度为0.3～1微米。此方法适用于纯铝、铝镁、铝锰合金。化学氧化法主要用于提高铝和铝合金的耐蚀性和耐磨性，并且此工艺方法操作简单，成本低，适于大批量生产。 按处理溶液的性质可分碱性和酸性溶液氧化处理。 例如，碱性氧化液为 Na2CO3(50 g/L)、Na2CrO4(15 g/L)、NaOH(25 g/L)，处理温度：80～100°C，处理时间：10～20min。经氧化处理后的铝表面呈现厚度为0.5～1微米的金黄色氧化膜。 铝及铝合金的阳极氧化 电化学氧化法是在电解液中使铝和铝合金表面形成氧化膜的方法，又称阳极氧化法，将以铝或铝合金为阳极的工件置于电解液中，通电后阳极上产生氧气，使铝或铝合金发生化学或电化学溶解，结果在阳极表面形成一层氧化膜。阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能与抗蚀性能，而且还具有较强的吸附性，采用不同的着色方法后，还可获得各种不同颜色的装饰外观。 由于阳极氧化膜的多孔结构和强吸附性能，表面易被污染，特别是腐蚀介质进人孔内易引起腐蚀。因此阳极氧化膜形成后，必须进行封闭处理，封闭氧化膜的孔隙，提高抗蚀、绝缘和耐磨等性能，减弱对杂质或油污的吸附。常用的封闭方法有热水、热水溶液封闭法和石蜡、油类、树脂封闭法等。 阳极氧化膜的结构（10000倍俯视图） 阳极氧化膜的结构（20000倍俯视图） 阳极氧化膜的结构（10000倍截面图） 阳极