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金屬表面改性技術(shù)分類
表面改性技術(shù)的定義:表面改性是指采用某種工藝手段是材料表面或得與基體材料的組織結(jié)構(gòu)、性能不同的一種技術(shù)。
技術(shù)優(yōu)勢:材料經(jīng)過表面改性處理后,既能發(fā)揮基體材料的力學(xué)性能,又能使材料表面獲得各種特殊性能;表面改性技術(shù)可以掩蓋基體材料的表面缺陷,延長材料和構(gòu)件的使用壽命;節(jié)約稀有 貴 重金 屬材料,改善環(huán)境。
表面改性技術(shù)的分類:金屬表面形變強化、表面熱處理、金屬表面化學(xué)熱處理、離子束表面擴滲處理、高能束表面處理、離子注入表面改性。
金屬表面形變強化
表面形變強化技術(shù)中常用的有噴丸、滾壓、豪克能技術(shù)。噴丸使用高壓或壓縮空氣作動力,比較靈活但動力消耗大;滾壓大家都很清楚,結(jié)合金屬冷做硬化的原理提升工件的硬度和耐磨性;其生產(chǎn)工藝流程為:電鍍工藝過程一般包括電鍍前預(yù)處理﹐電鍍及鍍后處理(鈍化處理)三個階段。豪克能技術(shù)是一項先進的金屬形變強化技術(shù),采用30KHZ以上的振動頻率的高頻振動以及一定數(shù)值的靜壓力,形成對工件的強化加工,具有晶粒細化至納米級、硬度耐磨性提升、同時工件表面Ra達0.2以下的顯著效果;
表面熱處理:僅對工件表面進行加熱、冷卻的工藝,從而改變表層組織和性能而不改變成分的一種工藝。
金屬表面化學(xué)熱處理:利用元素的擴散性,使金屬元素深入金屬表層的一種熱處理工藝。
離子束表面處理:用一定能量的離子轟擊固體表面,使固體近表面層物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的工藝技術(shù),包括離子注入、離子束混合、離子濺射、離子刻蝕等技術(shù)。離子注入是將某種離子“打進”固體,改變固體近表面層的化學(xué)成分和固體結(jié)構(gòu)。離子注入技術(shù)用于半導(dǎo)體摻雜和金屬和其他材料的表面改性。當使清潔的金屬表面相互接觸時,由于它們之間的接觸面積小,從而它們之間的黏著力小。離子束混合是用離子轟擊鍍有多層薄膜的金屬,使各層原子因離子碰撞發(fā)生互混。
利用激光掃描過程中材料自身的組織結(jié)構(gòu)變化或引入其他材料實現(xiàn)工件表面性能的改善,該技術(shù)能選擇性地處理工件表面,有利于在工件整體保持足夠的韌性和強度的同時,表面獲得較高的、特定的使用性能,如耐磨、耐蝕和kang疲 勞、kang氧化等。
電子束使金屬材料表面很快上升到奧氏體相變退度(低于熔化溫度),持續(xù)一段時間后電子束停止轟擊.熱t(yī)很快向冷的荃體金屬擴散,使加熱表面自行淬火,其組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,表面硬度顯著提離。
噴砂機結(jié)構(gòu)及工作原理
噴砂機的應(yīng)用范圍很廣。同時對MIM產(chǎn)品來講,不銹鋼噴砂工藝使用的最廣的一種表面處理的工藝。下面,我們就來詳細介紹一下,噴砂機結(jié)構(gòu)及工作原理、以及噴砂機的類別。
一、噴砂機介紹
噴砂機是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到被需處理工件表面,使工件表面的外表面的機械性能發(fā)生變化的一種機器。
二、噴砂機分類結(jié)構(gòu)
1) 吸入式干噴砂機
A.一般組成
一個完整的吸入式干噴砂機一般由六個系統(tǒng)組成即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和介質(zhì)系統(tǒng)。
B.工作原理
吸入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力通過氣流的高速運動在噴槍內(nèi)形成的負壓將磨料通過輸砂管吸入噴槍并經(jīng)噴嘴射出噴射到被加工表面,達到預(yù)期的加工目的在吸入式干噴砂機中,壓縮空氣既是供料動力又是射流的加速動力。
2)壓入式干噴砂機
對于壓入式干噴砂機我們重點介紹壓入式噴砂工作單元,即由壓力罐和噴槍組成的基本工作單元。
一個完整的壓入式干噴砂機工作單元一般由四個系統(tǒng)組成,即壓力罐、介質(zhì)動力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
壓入式干噴砂機是以壓縮空氣為動力,通過壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工作壓力,將磨料通過出砂閥壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出,噴射到被加工表面達到預(yù)期的加工目。在壓入式干噴砂機中,壓縮空氣既是供料動力又是射流的加速動力。
不銹鋼拋光一
金屬注射成型產(chǎn)品燒結(jié)出來后,因為各種原因,表面的光潔度相對比較粗糙,并有輕微的毛刺,并可能有細小的不銹鋼粉粒黏著在產(chǎn)品表面。為了達到表面光潔度(有的產(chǎn)品甚至要求達到鏡面效果,如蘋果的Logo產(chǎn)品)和去毛刺的要求,往往都會增加研磨、拋光、噴砂等表面處理工藝?!顝?fù)雜性MIM工藝適合制造幾何形狀復(fù)雜的以及在切削加工中需要轉(zhuǎn)換位置的多軸零件。
1. 機械拋光
機械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特別零件如回轉(zhuǎn) 體外表,可運用轉(zhuǎn)臺等輔佐工具,外表質(zhì)量要求高的可采取超精研拋的方式。
2.化學(xué)拋光
其長處是加工設(shè)備投資少,龐雜件能拋,速度快,防腐性好。,效率高, 其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風(fēng)設(shè)備,加溫艱難。適宜加工小批量龐雜件及小零件光明度要求不高的產(chǎn)品。
化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中外表宏觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解,從而得到平滑面。這種方式的重要長處是不需龐雜設(shè)備,可以拋光外形龐雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高?;瘜W(xué)拋光的核心問題是拋光液的配制?!畋砻娲植诙缺砻娲植诙确磻?yīng)了粉末顆粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構(gòu)可能對成本沒有什么影響?;瘜W(xué)拋光得到的外表毛糙度一般為數(shù)10μm。
其長處是鏡面光澤維持長,工藝穩(wěn)固,污染少,本錢低,防腐性好。其缺陷是防污染性高,加工設(shè)備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產(chǎn)還須要降溫設(shè)備。達克羅中含有對環(huán)境和人體有害的鉻離子,尤其是六價鉻離子具有致癌作用。適宜批量生產(chǎn),重要應(yīng)用于出口產(chǎn)品,有公差產(chǎn)品,其加工工藝穩(wěn)固,操作上也相對簡略。
電解拋光根底原理與化學(xué)拋光雷同,即靠選擇性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。與化學(xué)拋光相比,可以清除陰極反映的影響,效果較好。
電化學(xué)拋光過程分為兩步:
(1)宏觀整平 溶解產(chǎn)物向電解液中分散,材料外表幾何毛糙下降,Ra>1μm。
(2)微光平坦陽極極化,外表光明度提高,Ra<1μm。