表面强化的方法(常用的表面强化处理方法)
1.常用的表面强化处理方法有哪些
表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。
表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。 下面介绍一些常见的表面处理方法：一.抛光抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。
通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。
抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米/秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63~0.01微米；当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。针对不同的抛光过程：粗抛（基础抛光过程），中抛（精加工过程）和精抛（上光过程），选用合适的抛光轮可以达到最佳抛光效果，同时提高抛光效率。
二.喷砂利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
三. 拉丝是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为：直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。
表面拉丝处理是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。由于表面拉丝处理能够体现金属材料的质感，所以得到了越来越多用户的喜爱和越来越广泛的应用。
四.阳极氧化一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化，只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。
将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。
例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液（如硫酸、铬酸、草酸等）中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5~30微米 ，硬质阳极氧化膜可达25~150微米 。
阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250~500千克/平方毫米，良好的耐热性 ，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性 ，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能 ，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。
有色金属或其合金（如铝、镁及其合金等）都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材，日用品和建筑装饰等方面。一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极，阴极则选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液，这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解，让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。
在这些酸中，最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。工艺流程：单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干技术特点： 1、提升强度，2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔，满足欧、美等国家对无镍的要求。
2.什么是表面强化技术
看不懂题目哎，什么是“现代”？
金属表面加工技术主要有： 镀， 涂， 吹砂， 钝化， 阳极化.
压铸模具的表面处理技术总的来说可以分为以下三个大类：（1）传统热处理工艺的改进技术；（2）表面改性技术，包括表面热扩渗处理、表面相变强化、电火花强化技术等；（3）涂镀技术，包括化学镀等。
饰面石材的表面加工方法主要有：磨光面、亚光面、火烧面、荔枝面、龙眼面、菠萝面、仿古面、蘑菇面、自然面、石材的表面加工还有其它很多种，比如机切面，拉沟面，盲人面，喷砂面等等
我猜你是想问机械加工，那么我告诉你，在机械生产加工过程中，常见的表面处理工艺有：喷涂 烤漆 电镀 阳极氧化 浸渗 喷油 喷砂
3.表面处理强化技术：轴承钢表面强化方法有哪些
轴承零件工作表面和心部在状态、结构和性能要求方面是有较大的差别的，而整体热处理往往使二着不能兼顾，材料的潜力也得不到充分发挥。应用材料表面强化技术不仅可以较好地解决表面和心部在结构和要求方面的差异，而且还可以进一步使表面获得某些特殊的工作性能，以满足在特定条件下工作的轴承对工作表面性能的要求。这在现代化科学技术发展中是非常有意义的。
传统的表面强化方法，工艺上属于热处理的范畴。而近代发展起来的激光、电子束、离子束等表面强化方法，不仅将一些高新技术应用于材料的表面强化，而且在工艺上已经超出了传统的热处理范畴，形成了新的技术领域。因此现在的表面强化技术可以从不同的角度形成多种分类方法，按表层强化技术的物理化学过程进行分类，大致可分为五大类：表面变形强化、表面热处理强化、化学热处理强化、表面冶金强化、表面薄膜强化。
1.表面变形强化
通过机械的方法使金属表面层发生塑性变形，从而形成高硬度和高强度的硬化层，这种表面强化方法称为表面变形强化，也称为加工硬化。包括喷丸、喷砂、冷挤压、滚压、冷碾和冲击、爆炸冲击强化等。这些方法的特点是：强化层位错密度增高，亚晶结构细化，从而使其硬度和强度提高，表面粗糙度值减小，能显著提高零件的表面疲劳强度和降低疲劳缺口的敏感性。这种强化方法工艺简单、效果显著，硬化层和基体之间不存在明显的界限，结构连贯，不易在使用中脱落。其多数方法已在轴承工业中得到应用：滚动体的表面撞击强化就是这类方法的应用，精密碾压已成为新的套圈加工和强化方法。
2.表面热处理强化
利用固态相变，通过快速加热的方法对零件的表面层进行淬火处理称为表面热处理，俗称表面淬火。包括火焰加热淬火、高（中）频感应加热淬火、激光加热或电子束加热淬火等。这些方法的特点是：表面局部加热淬火，工件变形小；加热速度快，生产效率高；加热时间短，表面氧化脱碳很轻微。该方法特别是对提高承受一定冲击载荷的大型和特大型轴承零件的耐磨性和疲劳强度效果显著。
3.化学热处理强化
利用某种元素的固态扩散渗入，来改变金属表面层的化学成分，以实现表面强化的方法称为化学热处理强化，也称之为扩散热处理。包括渗硼、渗金属、渗碳及碳氮共渗、渗氮及氮碳共渗、渗硫及硫氮碳共渗、渗铬、渗铝及铬铝硅共渗、石墨化渗层等等，种类繁多、特点各异。渗入元素或溶入基体金属形成固溶体，或与其他金属元素结合形成化合物。总之渗入元素即能改变表面层的化学成分，又可以得到不同的相结构。渗碳轴承钢零件的处理工艺和滚针轴承套的表面渗氮强化处理均属这一类强化方法。
4.表面冶金强化
利用工件表面层金属的重新融化和凝固，以得到预期的成分或组织的表面强化处理技术称为表面冶金强化。包括表面自溶性合金或复合粉末涂层、表面融化结晶或非晶态处理、表面合金化等方法。特点是采用高能量密度的快速加热，将金属表面层或涂覆于金属表面的合金化材料熔化，随后靠自己冷却进行凝固以得到特殊结构或特定性能的强化层。这种特殊的结构或许是细化的晶体组织，也或许是过饱和相、亚稳相、甚至是非晶体组织，这取决于表面冶金的工艺参数和方法。
滚动轴承行业在微型轴承工作表面做过激光加热强化研究，效果良好。
5.表面薄膜强化
应用物理的或化学的方法，在金属表面涂覆于基体材料性能不同的强化膜层，称为表面薄膜强化。它包括电镀、化学镀（镀铬、镀镍、镀铜、镀银等）以及复合镀、刷镀或转化处理等，也包括近年来发展较快的高新技术：如CVD、PVD、P-CVD等气相沉积薄膜强化方法和离子注入表面强化技术（也称原子冶金技术）等等。它们共同的特点是均能在工作表面形成特定性能的薄膜，以强化表面的耐磨性、耐疲劳、耐腐蚀和自润滑等性能。例如离子注入技术强化轴承工作表面，能使轴承工作表面的耐磨性、耐蚀性、和抗接触疲劳性能都得到显著提高，从而使轴承的使用寿命得到成倍的增长。
4.金属表面的覆盖层强化法有哪些
金属表面渗层与覆盖层金相组织图谱"的书摘……二、气相沉积层 气相沉积是近年来发展最快的一种新技术，它分物理气相沉积（PVD），和化学气相沉积 （CVD），最近又发展了复合的物理化学气相沉积（PCVD）。
物理气相沉积是利用真空蒸发、离 子溅射、离子镀等方法沉积成膜；化学气相沉积则是利用镀层材料的挥发性化合物气体分解 或化合的反应产物而沉积成膜；物理化学气相沉积即等离子体加化学气相沉积。采用这种方 法可以镀金属膜、合金膜、陶瓷膜或金刚石膜等。
目前在刀具、模具上用的最多的是沉积一层高硬度、高耐磨及抗腐蚀的TiC、TiN、Al↓2O↓3 或TiCN复合膜。这些镀层均很薄，实用厚度一般只有3~7μm。
而在一般机器零件上可达10~20μm。TiN的硬度为1800~2000HV，呈金黄色；TiC的硬度为2500~3200HV，呈暗灰色；Al↓2O↓3的硬度为3000HV，它们与基材之间均具有牢固的冶金结合。
对于机械磨损（低速切削） 来说，抗磨顺序依次是TiC>TiCN>TiN>Al↓2O↓3，但对于热磨损（如高速切削）其抗磨顺序正 好相反。气相沉积不仅可以提高刀具、模具、机件的使用寿命，而且还使产品获得优美的外 观色彩。
三、激光和电子束表面合金化层 激光和电子束作为热源用于材料表面改性，是从70年代开始的。由于它们具有能量密度 高、加热冷却速度快、热影响区小、零件改性效果好等高能速表面处理技术的一切优点，而 且又不需要在真空室内进行，操作比较灵活，故发展速度很快。
激光和电子束表面改性技术 主要包括三种类型：即相变硬化处理，熔凝处理和表面合金化与涂敷，本书着重介绍表面合 金化处理及其覆盖层组织。激光和电子束表面合金化过程，实质上是一个表面冶金过程，即通过高密度能束与基材 表面涂层合金相互作用，使其发生物理冶金和化学变化，从而达到表面强化的目的。
目前用于钢件表面合金化的元素和碳化物很多，归纳起来有W、Cr、Ni、Mo、Co、Ti、Si、B及WC、Cr↓3C↓2、TiC等，可根据工件表面所要求的性能来选择和确定。钢件表面经合金化后，其组织状态按受热条件不同分为合金化区，热影响区（过热）和基 材组织三部分。
合金化区一般呈铸态技晶状组织，在马氏体和残留奥氏体基体上分布各种共 晶碳化物相，起到强化作用。热影响区（包括扩散层）一般晶粒比较粗大，有的含Ni、Cr成分 比较高的扩散层，残留奥氏体量多，马氏体亦不易显示，常呈一条白带处于合金化层底部。
总 之，采用激光表面强化技术可以在更宽的范围内改变硬化层的结构与性能。四、热喷涂和喷焊层 热喷涂和喷焊技术作为一种新的表面防护、维修和强化方法在近20年中得到了飞速的发 展。
所谓热喷涂就是利用某种热源（氧乙炔火焰、电弧、等离子弧等）将欲喷涂的材料加热，借 助气流把熔化或半熔化的雾状微粒通过喷嘴高速喷射到预先经过处理的工件表面上，形成附 着牢固的涂层。热喷涂和喷焊技术有一系列优点：（1）工艺简单，用氧乙炔火焰即可工作；（2）选材范围广，喷涂材料可以任意配制，不受相图限制、可用钻基、镍基、铁基、铜 基自熔合金，也可用各种碳化物和氧化物陶瓷（WC、Cr↓3C↓2、TiC、Cr↓2O↓3、Al↓O↓3、TiO↓2等），或各种 高分子材料；（3）实用性强，不仅可以用来维修、装饰产品，而且还可用来制造不同性能的产品零件 （如耐磨、耐蚀、耐热、抗振、隔热、密封、润滑、绝缘、导电、辐射等），因而得到广泛的应用。
热喷涂和喷焊层的组织取决于选用材料的成分和喷涂工艺。以上述自熔合金为例，它们 均含有许多金属与非金属元素，如C、B、Si、Cr、Fe、Ni、Co、Cu、W、Mo、Mn等，所以 喷焊后其覆盖层的组织很复杂，相很多，形态各异，很难一一鉴别，只有采用彩色金相、电 子探针、能谱、X射线衍射等分析手段，进行综合分析后才能分辨清楚，详见第六章。
五、电镀层 电镀是金属防腐的重要手段。近年来通过不断的革新和开发，出现了许多新工艺和新方 法，如：特种电镀（包括非晶态电镀、非金属电镀、复合电镀、合金电镀、电刷镀）；化学镀（镍-磷、镍-硼）；热渗镀（包括离子、气体、液体、固体渗镀）等。
这些镀层的出现，使钢件表面抗腐蚀能 力明显提高，同时，还赋予钢件表面某种特殊功能（如提高耐磨性、导电性、磁性、高温抗氧化 性等等） 电镀过程一般来说，是一个电化学的氧化还原过程，即利用电解的方法使金属的化合物 还原为金属，沉积在金属或非金属制品表面，形成一层平滑而致密的金属覆盖层。由于电镀 层通常都是在低温下通过电沉积的方式形成的（热渗镀除外），所以它与基体金属之间没有扩 散关系，因此也没有扩散层，只有一条明显而平直的分界线，故结合力不如其他工艺好。
第二节 金属表面渗层和覆盖层组织特点 金属表面渗层和覆盖层的组织具有组分特殊、合金相多、结构复杂、组织超细、层次多、层薄等特点。（1）组分特殊。
表面处理（如激光合金化、热喷涂、离子注入等）可使零件表面获得整体材 料和一般热处理方法很难、甚至无法得到的超浓度、超饱和固溶体，而且还可获得各种合金 成分、陶瓷以及高分子材料层。（2）合金相多。
例如化。
