¡Comprenda el proceso de tratamiento de superficies metálicas en un solo artículo!
Tratamiento térmico superficial
Endurecimiento de la superficie✦
El enfriamiento superficial se refiere a un método de tratamiento térmico que utiliza calentamiento rápido para austenizar la capa superficial y luego templarla para fortalecer la superficie de la pieza sin cambiar la composición química y la estructura central del acero.
Los principales métodos de tratamiento térmico de superficies son el enfriamiento por llama y el tratamiento térmico por calentamiento por inducción. Las fuentes de calor más utilizadas son llamas como oxiacetileno u oxipropano, corriente inducida, láser y haz de electrones.
Calentamiento por inducción
El método de utilizar corriente alterna para inducir enormes corrientes parásitas en la superficie de la pieza de trabajo para calentar rápidamente la superficie de la pieza de trabajo.
El calentamiento por inducción se divide en:
1. Calentamiento por inducción de alta frecuencia, la frecuencia es de 250-300 KHz y la profundidad de la capa endurecida es de 0,5-2 mm;
2. Calentamiento por inducción de frecuencia media, la frecuencia es de 2500-8000 Hz y la profundidad de la capa endurecida es de 2-10 mm;
3. Calentamiento por inducción de frecuencia eléctrica, la frecuencia es de 50 Hz y la profundidad de la capa endurecida es de 10 a 15 mm.
calentamiento por llama
Un método para calentar directamente la superficie de una pieza de trabajo utilizando una llama de acetileno. El costo es bajo, pero la calidad no es fácil de controlar.
calentamiento por láser
Un método para calentar la superficie de una pieza de trabajo utilizando un láser de alta densidad de energía. Alta eficiencia y buena calidad.
El fortalecimiento de superficies con láser se puede dividir en tratamiento de fortalecimiento por transformación de fase con láser, tratamiento de aleación de superficies con láser y tratamiento de revestimiento con láser.
El refuerzo de superficies con láser se utiliza principalmente para piezas reforzadas localmente, como matrices ciegas, cigüeñales, levas, árboles de levas, ejes estriados, rieles guía de instrumentos de precisión, herramientas de acero de alta velocidad, engranajes y camisas de cilindros de motores de combustión interna.
Pavonado y Fosfatado ✦
azulado
Un proceso en el que el acero o piezas de acero se calientan a una temperatura adecuada en aire-vapor de agua o productos químicos para formar una película de óxido azul o negro en la superficie. También llamado ennegrecimiento.
Comúnmente utilizado en instrumentos de precisión, instrumentos ópticos, herramientas, bloques de dureza y piezas estándar en la industria de maquinaria.
fosfatado
El proceso en el que la pieza de trabajo (acero o aluminio, zinc) se sumerge en una solución de fosfatación (alguna solución ácida a base de fosfato) y se deposita en la superficie una capa de película de conversión de fosfato cristalino insoluble en agua, que se llama fosfatación.
El fosfatado se utiliza ampliamente en la tecnología anticorrosión y en la industria de procesamiento de deformación en frío de metales.
2. Tratamiento térmico superficial químico
Tratamiento térmico superficial químico✦
El tratamiento térmico químico es un proceso de tratamiento térmico en el que la pieza de trabajo se coloca en un medio específico para calentarla y preservar el calor, de modo que los átomos activos en el medio penetren en la capa superficial de la pieza de trabajo, cambiando así la composición química y la estructura de la capa superficial de la pieza de trabajo y luego cambiando su rendimiento.
El tratamiento térmico químico es también uno de los métodos para obtener la tenacidad de la superficie, dureza y revestimiento. En comparación con el enfriamiento superficial, el tratamiento térmico químico no solo cambia la estructura de la superficie del acero, sino que también cambia su composición química. Según los diferentes elementos infiltrados, el tratamiento térmico químico se puede dividir en carburación, nitruración, multiinfiltración, infiltración de otros elementos, etc. El proceso de tratamiento térmico químico incluye tres procesos básicos: descomposición, absorción y difusión.
Tratamiento térmico químico de uso común:
Carburación, nitruración (comúnmente conocida como nitruración), carbonitruración (comúnmente conocida como cianuración y nitruración blanda), etc. Sulfurización, borotización, aluminización, vanadización, cromatización, etc.
El pavonado y el fosfatado se pueden clasificar como tratamientos de superficie, no como tratamientos térmicos químicos.
Carburación y nitruración ✦
3. Fortalecimiento de la deformación de la superficie.
Fortalecimiento de la deformación superficial✦
El fortalecimiento por deformación superficial se refiere a un proceso de fortalecimiento superficial que deforma plásticamente piezas de acero a temperatura ambiente para aumentar su dureza superficial y generar una distribución favorable de la tensión de compresión residual. El proceso es sencillo y de bajo coste, y es una medida tecnológica importante para mejorar la resistencia a la fatiga de las piezas de acero y prolongar su vida útil.
granallado
El granallado es una técnica en la que se pulveriza una gran cantidad de proyectiles en movimiento a alta velocidad sobre la superficie de la pieza, como innumerables pequeños martillos que golpean la superficie del metal, de modo que la superficie y la subsuperficie de la pieza tengan una cierta deformación plástica para lograr el fortalecimiento.
Aplicación: Las piezas con formas complejas se realizan después del rectificado, galvanoplastia y otros procesos.
tratamiento rodante
Los rodillos de acero endurecido de rotación libre se utilizan para enrollar la superficie mecanizada de la pieza de acero para producir deformación plástica, aplanar los picos rugosos en la superficie de la pieza de acero y formar una tensión de compresión residual favorable, mejorando así la resistencia al desgaste de la pieza de trabajo y la resistencia a la fatiga.
Aplicación: piezas con formas relativamente simples, como superficies cilíndricas, superficies cónicas, planas, etc.
Hinchazón de la superficie (extrusión o extrusión)
El pulido de superficies consiste en extruir una bola de acero con un diámetro ligeramente mayor que la abertura o una herramienta de pulido de otras formas a través del orificio interior mecanizado de la pieza de trabajo a temperatura ambiente para obtener una superficie precisa, lisa y reforzada.
Cuarto, el fortalecimiento del revestimiento de la superficie.
Refuerzo del revestimiento de superficies ✦
El fortalecimiento del revestimiento de superficies es un proceso de fortalecimiento de superficies en el que una o más capas de otros metales o no metales se recubren sobre la superficie del metal mediante métodos físicos o químicos.
Finalidad: Mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia al calor o la decoración superficial de piezas de acero.
Tecnología de pulverización de metales
El proceso de calentar polvo de metal hasta un estado fundido o semifundido, atomizarlo con un flujo de aire a alta presión y rociarlo sobre la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento se llama pulverización térmica.
El uso de tecnología de pulverización térmica puede mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia al calor y las propiedades de aislamiento de los materiales.
Se utiliza ampliamente en casi todos los campos, incluidos el aeroespacial, la energía atómica, la electrónica y otras tecnologías de vanguardia.
revestimiento de metal
Recubrir una o más capas de revestimiento metálico sobre la superficie del material base puede mejorar significativamente su resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia al calor, u obtener otras propiedades especiales. Hay galvanoplastia, revestimiento químico, revestimiento compuesto, revestimiento de infiltración, revestimiento por inmersión en caliente, evaporación al vacío, revestimiento por pulverización, revestimiento iónico, pulverización catódica y otros métodos.
Recubrimiento de carburo metálico: deposición de vapor
La tecnología de deposición de vapor se refiere a un nuevo tipo de tecnología de recubrimiento que deposita sustancias en fase de vapor que contienen elementos de deposición en la superficie de los materiales mediante métodos físicos o químicos para formar películas delgadas.
Según el principio del proceso de deposición, la tecnología de deposición de vapor se puede dividir en dos categorías: deposición física de vapor (PVD) y deposición química de vapor (CVD).
Deposición física de vapor (PVD)
La deposición física de vapor se refiere a una tecnología en la que un material se vaporiza en átomos, moléculas o se ioniza en iones mediante métodos físicos en condiciones de vacío, y se deposita una película delgada en la superficie del material mediante un proceso en fase gaseosa.
La tecnología de deposición física incluye principalmente tres métodos básicos: evaporación al vacío, pulverización catódica y revestimiento iónico.
La deposición física de vapor tiene una amplia gama de materiales de sustrato y materiales de película aplicables; el proceso es sencillo, ahorra material y no contamina; la película obtenida tiene las ventajas de una fuerte adhesión a la base de la película, espesor uniforme de la película, compacidad y menos poros.
Se utiliza ampliamente en los campos de la maquinaria, la industria aeroespacial, la electrónica, la óptica y la industria ligera para preparar películas delgadas como resistentes al desgaste, resistentes a la corrosión, resistentes al calor, conductoras, aislantes, ópticas, magnéticas, piezoeléctricas, lubricantes y superconductoras.
Deposición química de vapor (CVD)
La deposición química de vapor se refiere a un método en el que un gas mixto interactúa con la superficie de un sustrato a una determinada temperatura para formar una película metálica o compuesta sobre la superficie del sustrato.
Debido a que la película de deposición química de vapor tiene buena resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia al calor y propiedades eléctricas, ópticas y otras propiedades especiales, se ha utilizado ampliamente en la fabricación de maquinaria, aeroespacial, transporte, industria química del carbón y otros campos industriales.
5. Limpieza y decoración de superficies
imagen
Pulido ✦
El pulido es un método de acabado para modificar la superficie de las piezas. Generalmente, sólo se puede obtener una superficie lisa y la precisión del mecanizado original no se puede mejorar ni siquiera mantener. Dependiendo de las condiciones de preprocesamiento, el valor Ra después del pulido puede alcanzar 1,6-0,008 mm.
pulido mecanico
Incluyendo pulido de ruedas, pulido de barriles y pulido vibratorio.
pulido químico
Las piezas metálicas se sumergen en una solución química especial y la superficie de las piezas se pule utilizando el fenómeno de que las partes convexas de la superficie metálica se disuelven más rápido que las partes cóncavas.
Pulido electroquímico
El pulido electroquímico es similar al pulido químico, la diferencia es que también se aplica corriente continua, la pieza de trabajo se conecta al ánodo y el ánodo se disuelve.
Pintura ✦
proceso de recubrimiento
Los procesos de recubrimiento comunes son: recubrimiento con brocha, recubrimiento por inmersión automática, pulverización manual (incluida la pulverización sin aire a alta presión), recubrimiento por cortina, recubrimiento por cortina, recubrimiento en lecho fluidizado, recubrimiento con rodillo, pulverización electrostática, etc.
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