فرآیند تصفیه سطح فلز را در یک مقاله درک کنید!

1. عملیات حرارتی سطح
   
   سخت شدن سطح✦
   
   کوئنچ سطحی به یک روش عملیات حرارتی اطلاق می شود که از حرارت دادن سریع برای آستنیته کردن لایه سطحی و سپس خاموش کردن آن برای تقویت سطح قطعه بدون تغییر ترکیب شیمیایی و ساختار هسته فولاد استفاده می کند.
   
   روش‌های اصلی عملیات حرارتی سطح، عملیات حرارتی با شعله و حرارت القایی است. منابع گرمایی معمولاً مورد استفاده شعله هایی مانند اکسی استیلن یا اکسی پروپان، جریان القایی، لیزر و پرتو الکترونی هستند.
   گرمایش القایی
   
   روش استفاده از جریان متناوب برای القای جریان های گردابی عظیم بر روی سطح قطعه کار برای گرم کردن سریع سطح قطعه کار.

گرمایش القایی به دو دسته تقسیم می شود:

1. گرمایش القایی با فرکانس بالا، فرکانس 250-300KHz و عمق لایه سخت شده 0.5-2 میلی متر است.

2. گرمایش القایی فرکانس متوسط، فرکانس 2500-8000 هرتز و عمق لایه سخت شده 2-10 میلی متر است.

3. گرمایش القایی فرکانس برق، فرکانس 50 هرتز و عمق لایه سخت شده 10-15 میلی متر است.

گرمایش شعله

روشی برای گرم کردن مستقیم سطح قطعه کار با استفاده از شعله استیلن. هزینه کم است، اما کنترل کیفیت آسان نیست.
 

گرمایش لیزری

روشی برای گرم کردن سطح قطعه کار با استفاده از لیزر با چگالی انرژی بالا. راندمان بالا و کیفیت خوب.

تقویت سطح لیزر را می توان به درمان تقویت تبدیل فاز لیزری، درمان آلیاژی سطح لیزری و درمان روکش لیزری تقسیم کرد.
 

تقویت سطح لیزری عمدتاً برای قطعات تقویت‌شده موضعی مانند قالب‌های خالی، میل لنگ، بادامک، میل بادامک، شفت‌های اسپلین، ریل‌های راهنمای ابزار دقیق، ابزار فولادی پرسرعت، چرخ دنده‌ها و آستر سیلندر موتور احتراق داخلی استفاده می‌شود.

آبی و فسفاته ✦

مایل به آبی

فرآیندی که در آن قطعات فولادی یا فولادی تا دمای مناسب در بخار هوا-آب یا مواد شیمیایی حرارت داده می‌شوند تا یک لایه اکسید آبی یا سیاه روی سطح ایجاد شود. سیاه شدن نیز نامیده می شود.

معمولا در ابزار دقیق، ابزار نوری، ابزار، بلوک های سختی و قطعات استاندارد در صنعت ماشین آلات استفاده می شود.


فسفاته کردن

فرآیندی که در آن قطعه کار (فولاد یا آلومینیوم، روی) در محلول فسفاته (مقداری محلول مبتنی بر اسید فسفات) غوطه ور می شود و لایه ای از فیلم تبدیل فسفات کریستالی نامحلول در آب روی سطح رسوب می کند که به آن فسفاته می گویند.

فسفاته کردن به طور گسترده در فن آوری ضد خوردگی، صنعت پردازش تغییر شکل سرد فلز استفاده می شود.

2. عملیات حرارتی سطح شیمیایی

عملیات حرارتی سطح شیمیایی✦

عملیات حرارتی شیمیایی یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن قطعه کار برای گرم کردن و حفظ حرارت در یک محیط خاص قرار می‌گیرد، به طوری که اتم‌های فعال در محیط به لایه سطحی قطعه کار نفوذ کرده و در نتیجه ترکیب شیمیایی و ساختار لایه سطحی قطعه کار تغییر می‌کند و سپس عملکرد آن تغییر می‌کند.



عملیات حرارتی شیمیایی نیز یکی از روش های به دست آوردن چقرمگی سطح، سخت و آستر است. در مقایسه با کوئنچ سطح، عملیات حرارتی شیمیایی نه تنها ساختار سطح فولاد را تغییر می دهد، بلکه ترکیب شیمیایی آن را نیز تغییر می دهد. با توجه به عناصر مختلف نفوذ شده، عملیات حرارتی شیمیایی را می توان به کربورسازی، نیتریدینگ، چند نفوذی، نفوذ عناصر دیگر و غیره تقسیم کرد. فرآیند عملیات حرارتی شیمیایی شامل سه فرآیند اساسی است: تجزیه، جذب و انتشار.

عملیات حرارتی شیمیایی رایج:

کربوریزه کردن، نیترید کردن (که معمولاً به عنوان نیتروژن شناخته می شود)، کربنیتیدینگ (معمولاً به عنوان سیانیداسیون و نیتریدینگ نرم شناخته می شود) و غیره.



آبی و فسفاته شدن را می توان به عنوان عملیات سطحی طبقه بندی کرد، نه عملیات حرارتی شیمیایی.



کربورسازی و نیتریدینگ ✦

3. تقویت تغییر شکل سطح

تقویت تغییر شکل سطح✦

تقویت تغییر شکل سطح به یک فرآیند تقویت سطح اشاره دارد که به صورت پلاستیکی قطعات فولادی را در دمای اتاق تغییر شکل می دهد تا سختی سطح آن را افزایش دهد و توزیع تنش فشاری پسماند مطلوب را ایجاد کند. فرآیند ساده و هزینه کم است و یک اقدام تکنولوژیکی مهم برای بهبود مقاومت در برابر خستگی قطعات فولادی و افزایش عمر مفید آن است.



گلوله پینینگ

شات پینینگ تکنیکی است که در آن تعداد زیادی پرتابه متحرک با سرعت بالا بر روی سطح قطعه پاشیده می شود، مانند چکش های کوچک بیشماری که سطح فلز را می کوبند، به طوری که سطح و زیر سطح قطعه دارای تغییر شکل پلاستیکی خاصی برای رسیدن به استحکام باشد.

کاربرد: قطعات با اشکال پیچیده پس از سنگ زنی، آبکاری و سایر فرآیندها انجام می شود.

درمان نورد

غلتک‌های فولادی سخت‌شده با چرخش آزاد برای رول کردن سطح ماشین‌کاری شده قطعه فولادی برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک، صاف کردن قله‌های ناهموار روی سطح قطعه فولادی و ایجاد یک تنش فشاری پسماند مطلوب، در نتیجه مقاومت به سایش قطعه کار و مقاومت در برابر خستگی بهبود می‌یابند.

کاربرد: قطعاتی با اشکال نسبتاً ساده مانند سطح استوانه ای، سطح مخروطی، صفحه و غیره.

تورم سطحی (اکستروژن یا اکستروژن)

پرداخت سطحی عبارت است از اکسترود کردن یک توپ فولادی با قطر کمی بزرگتر از دیافراگم یا ابزار پولیش با اشکال دیگر از طریق سوراخ داخلی ماشین کاری شده قطعه کار در دمای اتاق برای به دست آوردن یک سطح دقیق، صاف و مستحکم.

چهارم، تقویت پوشش سطح

تقویت روکش سطوح ✦

تقویت پوشش سطحی فرآیندی است که در آن یک یا چند لایه از فلزات یا غیرفلزات دیگر به روش های فیزیکی یا شیمیایی روی سطح فلز پوشانده می شود.



هدف: بهبود مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت یا تزئین سطح قطعات فولادی.



تکنولوژی اسپری فلزی

فرآیند حرارت دادن پودر فلز به حالت مذاب یا نیمه مذاب، اتمیزه کردن آن با جریان هوای پرفشار و پاشش آن بر روی سطح قطعه کار برای تشکیل یک پوشش، پاشش حرارتی نامیده می شود.


استفاده از فناوری پاشش حرارتی می تواند مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و خواص عایق بودن مواد را بهبود بخشد.



تقریباً در همه زمینه ها از جمله هوافضا، انرژی اتمی، الکترونیک و سایر فناوری های پیشرفته به طور گسترده استفاده می شود.



پوشش فلزی

پوشش یک یا چند لایه از پوشش فلزی بر روی سطح ماده پایه می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت را بهبود بخشد یا خواص ویژه دیگری را به دست آورد. آبکاری الکتریکی، آبکاری شیمیایی، آبکاری کامپوزیت، آبکاری نفوذی، آبکاری گرم، تبخیر خلاء، آبکاری اسپری، آبکاری یونی، کندوپاش و روش های دیگر وجود دارد.

پوشش کاربید فلز - رسوب بخار

فن‌آوری رسوب‌دهی بخار به نوع جدیدی از فناوری پوشش اطلاق می‌شود که مواد فاز بخار حاوی عناصر رسوب‌دهنده را بر روی سطح مواد با روش‌های فیزیکی یا شیمیایی برای تشکیل لایه‌های نازک رسوب می‌دهد.



با توجه به اصل فرآیند رسوب، فناوری رسوب بخار را می توان به دو دسته تقسیم کرد: رسوب گذاری بخار فیزیکی (PVD) و رسوب بخار شیمیایی (CVD).



رسوب بخار فیزیکی (PVD)

رسوب فیزیکی بخار به فناوری اطلاق می شود که در آن یک ماده به اتم ها، مولکول ها یا یونیزه می شود و با روش های فیزیکی در شرایط خلاء به یون تبدیل می شود و یک لایه نازک بر روی سطح ماده از طریق فرآیند فاز گاز رسوب می کند.



فناوری رسوب فیزیکی عمدتاً شامل سه روش اساسی است: تبخیر خلاء، کندوپاش و آبکاری یونی.

رسوب بخار فیزیکی دارای طیف وسیعی از مواد بستر و مواد فیلم است. فرآیند ساده، صرفه جویی در مواد و بدون آلودگی است. فیلم به‌دست‌آمده از مزایای چسبندگی قوی به پایه فیلم، ضخامت یکنواخت فیلم، فشردگی و سوراخ‌های کمتر است.



به طور گسترده ای در زمینه های ماشین آلات، هوا فضا، الکترونیک، اپتیک و صنایع سبک برای تهیه فیلم های نازک مانند مقاوم در برابر سایش، مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر حرارت، رسانا، عایق، نوری، مغناطیسی، پیزوالکتریک، روان کننده و ابررسانا استفاده می شود.

رسوب بخار شیمیایی (CVD)

رسوب شیمیایی بخار به روشی اطلاق می شود که در آن یک گاز مخلوط با سطح زیرلایه در دمای معین برهمکنش می کند و یک لایه فلزی یا ترکیبی روی سطح زیرلایه تشکیل می دهد.



از آنجا که فیلم رسوب بخار شیمیایی دارای مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و خواص الکتریکی، نوری و سایر خواص ویژه است، به طور گسترده ای در ساخت ماشین آلات، هوا فضا، حمل و نقل، صنایع شیمیایی زغال سنگ و سایر زمینه های صنعتی استفاده شده است.

5. تمیز کردن و تزئین سطح

تصویر


جلا داده شده ✦

پولیش یک روش تکمیلی برای اصلاح سطح قطعات است. به طور کلی، فقط یک سطح صاف را می توان به دست آورد و دقت ماشینکاری اولیه را نمی توان بهبود بخشید یا حتی حفظ کرد. بسته به شرایط پیش پردازش، مقدار Ra پس از پرداخت می تواند به 1.6-0.008 میلی متر برسد.

پولیش مکانیکی

از جمله پولیش چرخ، پولیش بشکه و پرداخت ارتعاشی.
 

پولیش شیمیایی

قطعات فلزی در محلول شیمیایی خاصی غوطه ور می شوند و با استفاده از این پدیده که قسمت های محدب سطح فلز سریعتر از قسمت های مقعر حل می شوند، سطح قطعات صیقل داده می شود.



پولیش الکتروشیمیایی

پولیش الکتروشیمیایی شبیه پولیش شیمیایی است، تفاوت آن در این است که جریان مستقیم نیز اعمال می شود، قطعه کار به آند متصل می شود و آند حل می شود.



نقاشی ✦



فرآیند پوشش

فرآیندهای پوشش متداول عبارتند از: پوشش برس، پوشش غوطه ور خودکار، پاشش دستی (شامل پاشش بدون هوا با فشار بالا)، پوشش پرده، پوشش پرده، پوشش بستر سیال، پوشش غلتکی، پاشش الکترواستاتیک و غیره.