表麵(miàn)處理(lǐ)是在基(jī)體材料表麵上人工(gōng)形成一(yī)層與基體(tǐ)的機械、物(wù)理和化學性能不同的表(biǎo)層的工藝方法。表麵(miàn)處理的目的是滿足產品的(de)耐蝕性、耐(nài)磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我(wǒ)們比較常用(yòng)的表麵(miàn)處理方法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理就是對工(gōng)件表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
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(zhì)模殘留的型砂、焊渣(zhā)、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝(zhuāng)前就必須(xū)對工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合(hé)力和抗腐蝕性能,而且還會(huì)使基(jī)體金屬在即使有塗層防護下也能繼續(xù)腐蝕(shí),使塗層剝落(luò),影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是獲(huò)得質量優良的防護層,延長產品使(shǐ)用壽(shòu)命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵,表麵處(chù)理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分(fèn)
2、無鏽跡及氧化物
3、無(wú)粘附性雜質
4、無酸堿等殘留物(wù)
5、工件表麵有一定的粗糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮(guā)刀、鋼絲刷或(huò)砂輪等。用手工可以除去工件表麵(miàn)的鏽跡和氧化皮,但手工處(chù)理勞動(dòng)強度大、生(shēng)產效率低,質(zhì)量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸(suān)堿性或堿性(xìng)溶液與工件表麵的氧化物(wù)及油汙發生化學反應(yīng),使其溶解在酸(suān)性(xìng)或堿性的(de)溶液中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化(huà)皮及油汙,再利(lì)用尼龍製成的毛(máo)刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便可達到目的。
機械處理法:
主(zhǔ)要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸(wán)法。拋光法也就是(shì)刷輥在電機的(de)帶動下,刷輥以與軋件運動相(xiàng)反的方向在板帶的上下表麵高速(sù)旋轉刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水(shuǐ)衝洗係統衝(chōng)掉(diào)。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工(gōng)件進行除鏽清理的(de)方(fāng)法。
噴丸分為噴丸和噴砂(shā):
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效(xiào)果明顯。但噴丸對薄板工件的處(chù)理,容(róng)易使工件變形,且鋼丸(wán)打擊到工件表麵(無論(lùn)拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形,由於Fe304和(hé)FE203沒有(yǒu)塑性,破碎後(hòu)剝離,而油膜與(yǔ)其材一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹底清(qīng)除油汙。
根據使(shǐ)用的方法不(bú)同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其中主要的方法是:
(一)電鍍
在(zài)電解質溶液中(zhōng),工(gōng)件為陰極,在外電流作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金(jīn)屬、合金、半導體或含(hán)各類固體微粒,如鍍銅(tóng)、鍍鎳等。
(二(èr))氧化
在電(diàn)解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表(biǎo)麵(miàn)形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金(jīn)的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方法。化學方法是將工件放入氧化(huà)溶液中,依靠化學作(zuò)用在(zài)工件表麵形成氧化(huà)膜,如鋼鐵的(de)發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化(huà)學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法(fǎ)是:
(一)化學轉化膜處理
在(zài)電解質溶液中,金屬工件在無外(wài)電流作用,由溶液中化學物質與工件相(xiàng)互作用從(cóng)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(lǐ),無外電流作用,在溶液中由於化學物質(zhì)的還(hái)原(yuán)作用,將某些物質(zhì)沉積於工件(jiàn)表麵而形成(chéng)鍍層的過程,稱為化(huà)學鍍,如化學鍍(dù)鎳、化學鍍銅等(děng)。
三、熱加工方法
這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
金屬工件放入熔融金(jīn)屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁(lǚ)等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵(miàn),形成塗(tú)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(jīn)屬箔加溫、加壓(yā)覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過(guò)程,稱(chēng)為熱燙印,如熱燙印鋁箔(bó)等。
(四)化學熱處理(lǐ)
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(jiàn)表麵的過程,稱(chēng)為化(huà)學熱處理,如滲氮(dàn)、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金(jīn)屬堆集於工(gōng)件表麵而形(xíng)成(chéng)焊層的過程,稱為堆焊(hàn),如堆焊耐磨(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沉積於工件表麵而形成鍍層的(de)過程。其主要方法是。
(一)物理氣相沉積(jī)(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化成原(yuán)子或分子,或者使其離(lí)子化成離子,直接(jiē)沉(chén)積到工(gōng)件表麵,形成塗層的過程,稱為物理氣(qì)相沉積,其沉積粒子束來源於非化學因素,如(rú)蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
高電壓下將不同離子注入工件表麵令其表麵改性的過程,稱為離子(zǐ)注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在(zài)工件表麵因化學(xué)反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣(qì)相鍍,如氣(qì)相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是。
(一(yī))塗裝
閑噴(pēn)塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍(dù)
用機械衝擊作用在工件表(biǎo)麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊(jī)鍍,如衝擊(jī)鍍鋅等。
(三)激光(guāng)麵表處理
用激光對工件表(biǎo)麵照射,令其結構改變(biàn)的過(guò)程,稱為激(jī)光(guāng)表麵處理,如激光淬火、激光重熔(róng)等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方(fāng)法在(zài)工件表麵(miàn)製備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄(báo)膜,立方氮化硼(péng)薄膜等。
(五)電泳及靜電(diàn)噴塗
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(liào)中(zhōng),與塗料中另一電極構成(chéng)解電路。在電場作用下,塗(tú)料溶液中已離解成帶電的樹(shù)脂離子,陽離子向陰極移動,陰(yīn)離子向(xiàng)陽極移動。這些(xiē)帶電荷的樹脂離子,連同被吸附(fù)的顏料粒子一起電(diàn)泳(yǒng)到工(gōng)件表麵,形成塗(tú)層,這一過程(chéng)稱為電泳。
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子定向飛往接正電的工件上(shàng),從而(ér)獲(huò)得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯(jí)本段其他分類法。
3、鋼絲刷的普通應用是(shì)鑄件的清理,包括鐵類和非鐵(tiě)類的;焊接中(zhōng)噴濺和焊渣(zhā)的清理;隻(zhī)要基體材(cái)料的強度足夠承受刷擦,就可以(yǐ)清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵(miàn),還可以用它製(zhì)造具有(yǒu)裝飾性(xìng)的表麵。
所(suǒ)有上述(shù)種類(lèi)的劃分不是絕(jué)對的。如(rú)表麵處理技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層(céng)技術三(sān)大技術(shù),表麵處理的意義:能有效提高工件(jiàn)表麵的硬度(dù)、耐磨性能等。