Узнайте о процессе обработки поверхности металла в одной статье!

1. Термическая обработка поверхности
   
   Поверхностная закалка✦
   
   Поверхностная закалка — это метод термообработки, при котором быстрый нагрев используется для аустенизации поверхностного слоя, а затем закаливается для упрочнения поверхности детали без изменения химического состава и структуры ядра стали.
   
   Основными методами термической обработки поверхности являются пламенная закалка и индукционная термообработка. Обычно используемыми источниками тепла являются пламя, такое как ацетилен или оксипропан, индуцированный ток, лазер и электронный луч.
   Индукционный нагрев
   
   Метод использования переменного тока для создания сильных вихревых токов на поверхности заготовки для быстрого нагрева поверхности заготовки.

Индукционный нагрев делится на:

1. Высокочастотный индукционный нагрев, частота 250-300 кГц, глубина закаленного слоя 0,5-2 мм;

2. Среднечастотный индукционный нагрев, частота 2500-8000 Гц, глубина закаленного слоя 2-10 мм;

3. Частотный индукционный нагрев, частота 50 Гц, глубина закаленного слоя 10-15 мм.

пламя нагрева

Способ непосредственного нагрева поверхности детали ацетиленовым пламенем. Стоимость низкая, но качество контролировать нелегко.
 

лазерный нагрев

Способ нагрева поверхности детали лазером высокой плотности энергии. Высокая эффективность и хорошее качество.

Лазерное упрочнение поверхности можно разделить на упрочняющую обработку с лазерным фазовым преобразованием, лазерное легирование поверхности и лазерную наплавку.
 

Лазерное упрочнение поверхности в основном используется для локально упрочненных деталей, таких как вырубные штампы, коленчатые валы, кулачки, распределительные валы, шлицевые валы, прецизионные направляющие для инструментов, инструменты из быстрорежущей стали, шестерни и гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Воронение и фосфатирование ✦

голубоватый

Процесс, при котором сталь или стальные детали нагреваются до соответствующей температуры в воздушно-водяном паре или химикатах с образованием на поверхности синей или черной оксидной пленки. Также называется чернением.

Обычно используется в прецизионных приборах, оптических приборах, инструментах, блоках твердости и стандартных деталях в машиностроении.


Фосфатирование

Процесс, при котором заготовку (сталь или алюминий, цинк) погружают в фосфатирующий раствор (какой-то раствор на основе кислого фосфата), а на поверхность осаждают слой водонерастворимой конверсионной пленки кристаллического фосфата, который называется фосфатированием.

Фосфатирование широко используется в антикоррозионной технологии, промышленности обработки металлов холодной деформацией.

2. Химическая термическая обработка поверхности.

Химическая термическая обработка поверхности✦

Химико-термическая обработка – это процесс термообработки, при котором заготовку помещают в определенную среду для нагрева и сохранения тепла, так что активные атомы среды проникают в поверхностный слой заготовки, тем самым изменяя химический состав и структуру поверхностный слой заготовки, а затем изменение ее характеристик.



Химико-термическая обработка также является одним из методов получения прочности поверхности, твердости и футеровки. По сравнению с поверхностной закалкой химико-термическая обработка не только изменяет структуру поверхности стали, но и изменяет ее химический состав. В зависимости от пропитываемых элементов химико-термическую обработку можно разделить на цементацию, азотирование, мультиинфильтрацию, пропитку другими элементами и т. д. Процесс химико-термической обработки включает три основных процесса: разложение, абсорбцию и диффузию.

Обычно используемая химико-термическая обработка:

Науглероживание, азотирование (широко известное как азотирование), карбонитридирование (широко известное как цианирование и мягкое азотирование) и т. д. Осеривание, борирование, алюминирование, ванадирование, хромирование и т. д.



Воронение и фосфатирование можно отнести к обработке поверхности, а не к химико-термической обработке.



Науглероживание и азотирование ✦

3. Поверхностное деформационное упрочнение

Усиление поверхностной деформации✦

Поверхностное деформационное упрочнение представляет собой процесс поверхностного упрочнения, который пластически деформирует стальные детали при комнатной температуре, увеличивая их поверхностную твердость и создавая благоприятное распределение остаточных сжимающих напряжений. Этот процесс прост, имеет низкую стоимость и является важной технологической мерой для повышения усталостной прочности стальных деталей и продления срока их службы.



дробеструйная обработка

Дробеструйная обработка — это метод, при котором большое количество движущихся с высокой скоростью снарядов распыляется на поверхность детали, подобно бесчисленным маленьким молоткам, ударяющим по металлической поверхности, так что поверхность и подповерхность детали имеют определенную пластическую деформацию. добиться укрепления.

Применение: Детали сложной формы изготавливаются после шлифования, гальваники и других процессов.

обработка прокаткой

Свободно вращающиеся ролики из закаленной стали используются для прокатки обработанной поверхности стальной детали с целью пластической деформации, сглаживания неровностей на поверхности стальной детали и формирования благоприятного остаточного сжимающего напряжения, тем самым улучшая износостойкость заготовки. и устойчивость к усталости.

Применение: детали относительно простой формы, такие как цилиндрическая поверхность, коническая поверхность, плоскость и т. д.

Поверхностное набухание (экструзия или экструзия)

Полировка поверхности заключается в выдавливании стального шарика диаметром немного больше отверстия или полировочного инструмента другой формы через обработанное внутреннее отверстие заготовки при комнатной температуре для получения точной, гладкой и упрочненной поверхности.

В-четвертых, укрепление поверхностного покрытия

Армирование обшивки поверхности ✦

Упрочнение поверхностного покрытия — это процесс упрочнения поверхности, при котором один или несколько слоев других металлов или неметаллов наносятся на поверхность металла физическими или химическими методами.



Назначение: Для повышения износостойкости, коррозионной стойкости, термостойкости или декоративного оформления поверхности стальных деталей.



Технология металлического напыления

Процесс нагрева металлического порошка до расплавленного или полурасплавленного состояния, его распыления потоком воздуха под высоким давлением и распыления на поверхность заготовки для образования покрытия называется термическим напылением.


Использование технологии термического напыления позволяет улучшить износостойкость, коррозионную стойкость, термостойкость и изоляционные свойства материалов.



Он широко используется практически во всех областях, включая аэрокосмическую, атомную энергетику, электронику и другие передовые технологии.



металлическое покрытие

Нанесение одного или нескольких слоев металлического покрытия на поверхность основного материала позволяет существенно улучшить его износостойкость, коррозионную стойкость и жаростойкость или получить другие специальные свойства. Существуют гальванопокрытия, химическое покрытие, композитное покрытие, инфильтрационное покрытие, горячее покрытие, вакуумное испарение, напыление, ионное покрытие, распыление и другие методы.

Покрытие из карбида металла – осаждение из паровой фазы

Технология осаждения из паровой фазы относится к новому типу технологии нанесения покрытий, при которой вещества из паровой фазы, содержащие элементы осаждения, наносятся на поверхность материалов физическими или химическими методами с образованием тонких пленок.



По принципу процесса осаждения технологию осаждения из паровой фазы можно разделить на две категории: физическое осаждение из паровой фазы (PVD) и химическое осаждение из паровой фазы (CVD).



Физическое осаждение из паровой фазы (PVD)

Физическое осаждение из паровой фазы относится к технологии, в которой материал испаряется на атомы, молекулы или ионизируется до ионов физическими методами в условиях вакуума, а тонкая пленка осаждается на поверхность материала посредством газофазного процесса.



Технология физического осаждения в основном включает три основных метода: вакуумное испарение, распыление и ионное осаждение.

Физическое осаждение из паровой фазы имеет широкий спектр применимых материалов подложек и пленочных материалов; процесс прост, экономичен и не загрязняет окружающую среду; Полученная пленка обладает такими преимуществами, как сильная адгезия к основе пленки, равномерная толщина пленки, компактность и меньшее количество микропор.



Он широко используется в машиностроении, аэрокосмической промышленности, электронике, оптике и легкой промышленности для изготовления тонких пленок, таких как износостойкие, коррозионностойкие, термостойкие, проводящие, изолирующие, оптические, магнитные, пьезоэлектрические, смазочные и сверхпроводящие. .

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)

Химическое осаждение из паровой фазы — это метод, при котором газовая смесь взаимодействует с поверхностью подложки при определенной температуре с образованием пленки металла или соединения на поверхности подложки.



Поскольку пленка химического осаждения из паровой фазы обладает хорошей износостойкостью, коррозионной стойкостью, термостойкостью, а также электрическими, оптическими и другими особыми свойствами, она широко используется в машиностроении, аэрокосмической, транспортной, угольно-химической промышленности и других отраслях промышленности.

5. Очистка и отделка поверхности.

картина


Полированный ✦

Полировка – это финишный метод модификации поверхности деталей. Как правило, можно получить только гладкую поверхность, а исходную точность обработки невозможно улучшить или даже сохранить. В зависимости от условий предварительной обработки значение Ra после полировки может достигать 1,6-0,008 мм.

механическая полировка

Включая полировку колес, полировку ствола и вибрационную полировку.
 

химическая полировка

Металлические детали погружаются в специальный химический раствор, а поверхность деталей полируется с использованием явления, при котором выпуклые части металлической поверхности растворяются быстрее, чем вогнутые.



Электрохимическая полировка

Электрохимическая полировка аналогична химической полировке, отличие в том, что подается также постоянный ток, заготовка подключается к аноду, а анод растворяется.



Живопись ✦



процесс нанесения покрытия

Обычными процессами нанесения покрытия являются: нанесение кистью, автоматическое нанесение погружением, ручное распыление (включая безвоздушное распыление под высоким давлением), навесное нанесение, навесное нанесение, нанесение в псевдоожиженном слое, нанесение валиком, электростатическое распыление и т. д.