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金属表面处理的优化技术

责任编辑:研磨液  发布时间:2017-07-31
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在工模具和零件的各种失效中,表面损伤失效约占全部失效总数的80%以上。也就是说,大多数工模具与零件的破坏是从表面或表面层开始的。其主要原因是材料的表面性能不高或表面存在缺陷所致。为了提高材料的使用寿命,应根据其服役条件和主要失效形式,在生产中对材料表面进行优化处理。

一、金属表面优化处理技术的途径

1.金属表面强化处理  金属表面的强化处理技术是表面优化处理技术的一个非常重要领域.金属表面可以通过其表层的相变、改变表层的化学成分、改变表层的应力状态只及提高表层的冶金质量等途径来改变其性能,从而达到强化表面的目的.目前生产中常用的表面强化方法有以下几种:

(1)金属表面的覆盖层强化法  金属表面覆盖层强化是使金属表面获得特殊性能的覆盖层(如气相沉积层、喷涂层、坡班层等),以达到提高强度、耐磨、耐蚀、耐疲劳等目的。它们与墓休金属相比都具有明显的物理、化学、力学性能。

(2〕金属表面化学热处理强化法  金属表面化学热处理强化是通过改变材料表层的化学成分,形成单相或多相的扩散层、化合物层来强化表面。如渗碳、碳氮共渗、渗氮、氮碳共渗、渗硼等工艺方法使表层获得高强度、高硬度或改变使用性能。

(3)金属表面形变强化法  金属表面的形变强化法是通过喷丸、滚压、内孔挤压等手段,使金属表层产生形变硬化层,从而产生较高的疲劳强度的工艺方法。

(4)金属表而相变强化法  金属表面的相变强化是通过相变改变表层的组织结构来强化金属表面的工艺方法。生产中常用火焰表面淬火,感应加热表面淬火等方法使表层获得马氏体组织,从而强化表层。近年来又发展了高能量密度的表面强化方法,如电火花、激光、太阳能等表面淬火方法。

(5)金属表面复合处理强化法  金属表面复合处理强化法是将两种以上的表面强化工艺复合用于同一工件上,在性能上可以发挥各自优点的处理方法。如渗氮后进行高频感应表面淬火、镀覆后进行热扩散等。

2.金属表面防腐处理法  如果改变介质条件,设法避免产生腐蚀的条件,就有可能找到防正金属腐蚀的处理方法。这种方法有以下几个方而:

(1)正确地选择对某种介质具有耐蚀性的材料和合理设计耐腐蚀的金属结构。

(2)合理地使用缓蚀剂,降低腐蚀速度。

(3)采用电化学方法如阴极保护法、阳极保护法等防止腐蚀。

(4)覆盖层保护法,在金属表面施以覆盖层是防止腐蚀的最重要、最普遍的方法,在工亚生产中应用十分广泛。

3.金属表面装饰加工法  金属表面装饰加工法是指通过表面抛光、表面着色、光亮电镀层和美术装饰漆膜等方法,使零件表面获得光清如镜、各种美丽色彩的装饰表面,使零件表明不仅具有装饰性,而且也是提离金属零件表面的物理化学性能的一种有效方法。

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