7-1 表面处理的种类和分类

2022-04-20 15:10:33 技术专栏

通过某种方法对产品和零件的表面进行处理，表面处理可分为表1所示。这种处理方法的修改有两种：去除处理和添加处理。

表1 按表面处理方法分类

加工方式			主要目的
主要分类		中级分类	主要目的
干净的	洗涤	湿洗、干洗	去除油脂
干净的	除锈	浸入式除锈、喷砂、液体珩磨、滚筒抛光	除垢、除锈
抛光		机械抛光、化学抛光、电解抛光、化学机械抛光	光滑的光泽
蚀刻		化学蚀刻、电解蚀刻、干法蚀刻	创建表面形状
喷丸强化		中/低速拍摄，高速拍摄	抗疲劳、除垢
印刷		凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷	表面装饰
绘画		喷涂、静电涂装、电沉积涂装、粉末涂装	耐腐蚀、装饰性
衬垫		树脂内衬、玻璃内衬、	耐腐蚀性和耐磨性
湿镀		电镀、化学镀（化学镀）	装饰、耐腐蚀、耐磨
化学转化处理		磷酸盐处理、磷酸铁处理、铬酸盐处理	漆基、耐腐蚀、滑动特性
阳极氧化		对钢进行阳极氧化，对有色金属进行阳极氧化	耐腐蚀、耐磨、着色
干墙电镀（气相）		物理气相沉积 (PVD)、化学气相沉积 (CVD)	耐磨性、滑动特性、光学特性
离子注入		高能注入、中能注入	电气特性、耐磨性、耐热性
热浸镀		热镀锌、热镀铝	耐腐蚀性能
表面热处理		表面淬火、渗碳淬火、氮化处理、扩散渗透	耐磨性、耐疲劳性、滑动特性
熔化过程		覆层、镀层、玻璃	耐磨、耐热、耐腐蚀
热喷涂		气体式热喷涂、电动式热喷涂	耐磨、耐腐蚀、耐热

去除处理是去除材料表面或材料本身的沉积物。在表1中，清洁去除污渍，抛光以机械或化学方式使表面光滑，以及仅物理或化学去除表面的特定部分。可以通过刮擦来形成表面图案。加成加工对应于除去除加工以外的所有表面处理，根据表面改性形式的不同，可以进一步细分。图 1 显示了表面处理中去除处理和五种添加处理的修改形式。

图1 表面处理的修改形式

五种附加处理的内容如下。

(1)成分不发生变化，但金属结构仅在表面发生变化，特性得到改善。

例如，表面淬火完全不改变表面成分，只是快速加热和冷却的表面变成马氏体并硬化，大大提高了耐磨性。

(2)通过化学反应改性。

例如，在对铝进行阳极氧化的情况下，通过电化学反应在表面形成氧化层，以提高耐磨性和耐腐蚀性。另外，磷酸锌处理通过化学反应形成化学转化膜，用于塑料加工时的防锈、涂基、添加润滑等。

(3)在表面形成与基材完全不同的处理层。

更常见的表面处理类型是电镀、喷漆、衬里和 PVD。防锈和装饰都离不开电镀和喷漆，而PVD硬膜赋予了优异的耐磨性和滑动性，所以它的应用领域延伸到了切削工具、机械零件和汽车零件。我在做。

(4)其他元素通过高温加热渗透和重整。

例如渗碳淬火时，碳扩散渗入淬火硬化，氮化处理时氮扩散渗入形成硬质氮化物并硬化，提高耐磨性和抗疲劳性。..

(5)表面形成与基材完全不同的处理层，在与基材的边界处也伴随扩散。热浸镀锌和热化学气相沉积就是这方面的例子。例如，在潮湿环境中以防锈为目的的热镀锌，更外层是纯锌层，但在其下面是锌和铁的合金层，由于与铁的相互扩散。

即使采用表面处理带来的特性再好，如果与适用的产品和部件不兼容，与使用环境和条件不匹配，效果也会减半。.. 据报道，在严重的情况下，不当的表面处理会导致过早损坏和不利影响。换言之，要充分发挥表面处理的效果，就必须充分了解各表面处理的特点，如表2所示。此外，在决定是否采用表面处理之前，需要仔细考虑以下6项，并选择合适的表面处理。

表2 主要用于钢材的表面处理特性

分类	姓名	加工温度（℃）	加工引起的变形或尺寸变化	复杂形状产品的均匀加工	应用于有色金属产品	应用于陶瓷制品	应用于塑料制品
电镀	镀锌	15-30	○ ○	×	○ ○	×	×
电镀	镀铬	45-60	○ ○	×	○ ○	×	×
化学电镀	镍磷镀层	70-90	○ ○	○ ○	○ ○	○ ○	○ ○
化学电镀	镍B电镀	60-70	○ ○	○ ○	○ ○	○ ○	○ ○
PVD	真空蒸镀	室温-200	○ ○	×	○ ○	○ ○	○ ○
	溅射	室温-500	○ ○	×	○ ○	○ ○	○ ○
	离子电镀	100-500	○ ○	×	○ ○	○ ○	△
化学气相沉积	热化学气相沉积	500-1200	×	○ ○	○ ○	○ ○	×
化学气相沉积	等离子化学气相沉积	100-600	○ ○	△	○ ○	○ ○	×
表面热处理	感应淬火	900-1200	△	×	×	×	×
	气体渗碳淬火	850-950	×	○ ○	×	×	×
	气体氮化	500-600	○ ○	○ ○	△	×	×
	离子氮化处理	500-600	○ ○	×	○ ○	×	×
	木炭水涂层	500-1200	×	○ ○	×	×	×