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金屬表面處理有哪些方法


一、主要方法 1.機械處理 噴砂:采用壓縮空氣為動力,將磨料(如銅礦砂、石英砂等)以高速噴射到金屬表面,以清除金屬表面的銹皮、油污、氧化皮等污物,并達到一定的粗糙度。這種方法適用于大型金屬設(shè)備表面的處理,能夠顯著提高金屬的清潔度和粗糙度。 拋光:通過機械、化學或電化學的作用,降低金屬表面的粗糙度,以獲得光亮、平整的表面。機械拋光主要利用切削、材料表面塑性變形等手段;化學拋光則通過化學試劑對金屬表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用,消除磨痕、浸蝕整平;電解拋光則以金屬工件為陽極,在電解槽中通以直流電,使工件表面產(chǎn)生有選擇性的陽極溶解,從而增加表面光亮度。 滾壓:在常溫下用硬質(zhì)滾柱或滾輪對旋轉(zhuǎn)的金屬表面施壓,并沿母線方向移動,使金屬表面發(fā)生塑性變形、硬化,以獲得準確、光潔和強化的表面。這種方法適用于形狀比較簡單的零件,如圓柱面、錐面、平面等。 拉絲:在外力作用下使金屬強行通過模具,金屬橫截面積被壓縮,并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸。拉絲可以根據(jù)裝飾需要,制成直紋、亂紋、波紋和旋紋等幾種。 2.化學處理 酸洗:將金屬置于酸溶液中進行處理,酸液與金屬表面產(chǎn)生化學反應(yīng),將不潔物質(zhì)溶解或轉(zhuǎn)化為易于清除的物質(zhì),從而去除金屬表面的氧化物、銹蝕物等雜質(zhì),恢復(fù)金屬的光潔度。 電鍍:在金屬表面上電沉積一層金屬或合金,形成一種保護層。電鍍可以提高金屬的耐腐蝕性和外觀,同時還可以增加金屬的硬度和附著力。 化學氣相沉積(CVD):在一定溫度下,混合氣體與金屬表面相互作用,在金屬表面形成金屬或化合物薄膜。CVD膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學、光學等特殊性能,已被廣泛用于機械制造、航空航天等領(lǐng)域。 化學蝕刻:在金屬表面涂覆一層保護性涂料,然后用化學溶液腐蝕金屬表面,形成圖案或文字。這種方法可以提高金屬表面的裝飾性和標識性。 3.熱處理 將金屬加熱到一定溫度,然后進行急冷或緩冷處理。熱處理可以改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)、組織性能和機械性能。例如,淬火可以提高鋼的硬度和強度,回火可以減少金屬的脆性。 4.噴涂 利用噴槍將涂料或粉末涂覆在金屬表面。噴涂可以提供金屬表面的保護層,具有抗腐蝕、耐磨損、絕緣等功能。其原理是噴涂材料在高速噴射時形成均勻的涂層,然后通過固化形成保護膜。 5.激光處理 激光表面強化:用聚焦的激光束射向工件表面,在極短時間內(nèi)將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度或熔點以上的溫度,又在極短時間內(nèi)冷卻,使工件表面淬硬強化。激光表面強化可以提高零件的機械強度、耐磨性、抗疲勞性和耐蝕性等。 激光表面合金化處理:在激光照射下,將合金元素熔化并與基體金屬形成合金層,從而改變金屬表面的成分和性能。 激光熔覆處理:在激光照射下,將熔覆材料熔化并覆蓋在金屬表面,形成一層具有特定性能的熔覆層。 6.表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù) 如發(fā)黑、磷化等處理,可以在金屬表面形成一層致密的轉(zhuǎn)化膜,提高金屬的耐腐蝕性。 7.表面覆膜技術(shù) 包括熱噴涂、真空濺射鍍、電鍍等,可以在金屬表面形成一層與基體牢固結(jié)合的涂層,從而提供所需的物理化學性能。 二、應(yīng)用與選擇 金屬表面處理在多個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,如機械制造、航空航天、交通運輸、煤化工等。在選擇金屬表面處理方法時,需要考慮金屬的類型、成分、形狀、尺寸以及所需達到的性能要求等因素。例如,對于要求耐腐蝕性和裝飾性的金屬零件,可以選擇電鍍或化學氣相沉積等方法;對于要求耐磨性和抗疲勞性的零件,則可以選擇激光表面強化或噴丸強化等方法。 三、發(fā)展趨勢 隨著全球環(huán)保意識的提高和科技的進步,金屬表面處理行業(yè)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。新型的金屬表面處理技術(shù)將更加注重環(huán)保和節(jié)能,減少對環(huán)境的污染和資源的消耗。同時,數(shù)字化和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展也將推動金屬表面處理行業(yè)的數(shù)字化和智能化進程,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外,定制化服務(wù)和創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)也將成為未來金屬表面處理行業(yè)的重要發(fā)展方向。
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