《復合表面處》ppt課件

1、1 過去的過去的10多年中，在外表工程的研討領域多年中，在外表工程的研討領域獲得了長足的進展，主要表如今以下幾個方獲得了長足的進展，主要表如今以下幾個方面：面：1傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化 比如，電鍍及化學比如，電鍍及化學鍍、外表堆焊、熱噴涂及化學熱處置；鍍、外表堆焊、熱噴涂及化學熱處置；2現(xiàn)代技術的工業(yè)化運用比如，現(xiàn)代技術的工業(yè)化運用比如，CVD及及PVD、等離子化學熱處置、等離子噴涂及離、等離子化學熱處置、等離子噴涂及離子注入；子注入；3新型混合工藝的出現(xiàn)比如，等離子浸新型混合工藝的出現(xiàn)比如，等離子浸沒離子注入及等離子源離子注入；沒離子注入及等離子源離子注入；第八章第八章 資料復合外表處

2、置技術資料復合外表處置技術 24新型外表涂層資料的涌現(xiàn)比如，金剛新型外表涂層資料的涌現(xiàn)比如，金剛石及類金剛石涂層。石及類金剛石涂層。 單一的外表處置工藝雖然可以改善工件的單一的外表處置工藝雖然可以改善工件的耐磨性、耐腐蝕性及疲勞強度；但每一種表耐磨性、耐腐蝕性及疲勞強度；但每一種表面處置工藝均具有本身的優(yōu)點及一定的局限面處置工藝均具有本身的優(yōu)點及一定的局限性，現(xiàn)代機械設備的開展對零、部件的運用性，現(xiàn)代機械設備的開展對零、部件的運用性能提出了越來越高的要求，運用單一的表性能提出了越來越高的要求，運用單一的表面處置工藝已難以滿足這些要求，在這種背面處置工藝已難以滿足這些要求，在這種背景之下，第二代

3、外表處置工藝或稱復合外表景之下，第二代外表處置工藝或稱復合外表處置工藝就應運而生了。處置工藝就應運而生了。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 3 復合外表處置就是同時運用兩種或兩種以復合外表處置就是同時運用兩種或兩種以上上的外表處置工藝以到達進一步強化外表性能的外表處置工藝以到達進一步強化外表性能目目的。目前已開發(fā)的一些復合外表處置如等離的。目前已開發(fā)的一些復合外表處置如等離噴噴涂與激光輻照復合、熱噴涂與噴丸復合、化涂與激光輻照復合、熱噴涂與噴丸復合、化熱熱處置與電鍍復合、激光淬火與化學熱處置復處置與電鍍復合、激光淬火與化學熱處置復合、合、化學熱處置與氣相堆積復合等，曾經(jīng)獲

4、得良化學熱處置與氣相堆積復合等，曾經(jīng)獲得良效效果，有的還收到意想不到的效果。如對滲硼果，有的還收到意想不到的效果。如對滲硼進進行激光微熔處置，不僅能細化硼化物，獲得行激光微熔處置，不僅能細化硼化物，獲得小小的共晶，而且使表層組織致密，較大幅度提的共晶，而且使表層組織致密，較大幅度提韌韌性和耐磨性。性和耐磨性。 第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 4 復合外表處置技術的主要作用是：復合外表處置技術的主要作用是： 改善摩擦學性能改善摩擦學性能 使極小磨損率與較厚耐磨使極小磨損率與較厚耐磨層并存，加強復雜應力條件下的摩擦學性層并存，加強復雜應力條件下的摩擦學性能，從而提高資料的運

5、用性能。能，從而提高資料的運用性能。 提高防腐蝕性能提高防腐蝕性能 提高資料外表的正電位，提高資料外表的正電位，減少疏松或孔隙，覆蓋住資料外表的微觀粗減少疏松或孔隙，覆蓋住資料外表的微觀粗糙度，防止外表與基體之間產(chǎn)生類柱狀晶組糙度，防止外表與基體之間產(chǎn)生類柱狀晶組織，使膜層厚度與耐蝕性之間到達最正確組織，使膜層厚度與耐蝕性之間到達最正確組成，從而大幅度提高耐蝕性。成，從而大幅度提高耐蝕性。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 5 添加外表裝飾性添加外表裝飾性 資料耐磨性和耐蝕性的有資料耐磨性和耐蝕性的有機結(jié)合添加了資料外表層的耐久性和多色澤機結(jié)合添加了資料外表層的耐久性和多色

6、澤的 組 合 ， 到 達 理 想 的 裝 飾 性 效 果 。的 組 合 ， 到 達 理 想 的 裝 飾 性 效 果 。 改良施工工藝性改良施工工藝性 用作塑料金屬化處置表用作塑料金屬化處置表面導電性處置、印刷電路板制造，油漆底面導電性處置、印刷電路板制造，油漆底層等，加強外表處置層的附著性和工藝效果層等，加強外表處置層的附著性和工藝效果如導電性好，結(jié)合強度高，油漆外表光如導電性好，結(jié)合強度高，油漆外表光澤，漆膜耐蝕性強等。澤，漆膜耐蝕性強等。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 6 根據(jù)兩種單一工藝之間的相互作用以及其根據(jù)兩種單一工藝之間的相互作用以及其對復合涂層綜合性能的相

7、對奉獻，復合外表對復合涂層綜合性能的相對奉獻，復合外表處置工藝大致可以分為兩類：處置工藝大致可以分為兩類：1兩種單一工藝互補，綜合性能由兩者共兩種單一工藝互補，綜合性能由兩者共同產(chǎn)生；同產(chǎn)生；2一種工藝遞補或加強另一種工藝，即作一種工藝遞補或加強另一種工藝，即作為前處置或后處置工藝，其綜合性能主要與為前處置或后處置工藝，其綜合性能主要與其中一種工藝有關。滲氮鋼的其中一種工藝有關。滲氮鋼的PVD處置是第處置是第一類工藝的典型代表；而噴涂涂層的電子束一類工藝的典型代表；而噴涂涂層的電子束外表重熔那么是第二類工藝的典型代表。外表重熔那么是第二類工藝的典型代表。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復

8、合外表處置技術 7化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝 在外表復合處置技術中，化學熱處置工在外表復合處置技術中，化學熱處置工藝藝主要是對工件進展氣體氮化、離子氮化及主要是對工件進展氣體氮化、離子氮化及氮氮碳共滲。碳共滲。1氮化薄膜復合工藝氮化薄膜復合工藝 將氮化與薄膜技術結(jié)合起來對鋼作外表將氮化與薄膜技術結(jié)合起來對鋼作外表處處理，可進一步改善資料的摩擦學性能，從理，可進一步改善資料的摩擦學性能，從而而提高其承載才干。提高其承載才干。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 8化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝1氮化薄膜復合工藝氮化薄膜復合工藝 將氮化與薄膜技術結(jié)

9、合起來對鋼作外表將氮化與薄膜技術結(jié)合起來對鋼作外表處處理，可進一步改善資料的摩擦學性能，從理，可進一步改善資料的摩擦學性能，從而而提高其承載才干。由于氮化后的鋼外表有提高其承載才干。由于氮化后的鋼外表有較較深的硬化層深的硬化層0.3mm，具有一定的硬度、，具有一定的硬度、耐磨性和剩余壓應力，構成了耐磨性和剩余壓應力，構成了TiN、CrN等超等超硬薄膜的理想支承體，其承載才干遠遠超硬薄膜的理想支承體，其承載才干遠遠超越越單一超硬薄膜或氮化物層。單一超硬薄膜或氮化物層。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 9化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝1氮化薄膜復合工藝氮化薄膜復

10、合工藝 同時，由于添加了硬化層的總厚度，減同時，由于添加了硬化層的總厚度，減少少了從了從TiN、CrN外表到鋼基體之間的硬度外表到鋼基體之間的硬度梯梯度，使得資料外表的耐腐蝕性、耐磨性、度，使得資料外表的耐腐蝕性、耐磨性、滾滾動接觸疲勞強度和動接觸疲勞強度和TiN、CrN層的附著性層的附著性能都能都大為提高。大為提高。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 10化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝2. 離子氮化激光相變硬化離子氮化激光相變硬化 離子氮化和激光相變硬化是提高資料外離子氮化和激光相變硬化是提高資料外表表耐磨性的非常適用而有效的兩種外表處置耐磨性的非常適用而有

11、效的兩種外表處置技技術，將這兩種技術相結(jié)合構成的離子氮化術，將這兩種技術相結(jié)合構成的離子氮化激光相變硬化復合處置技術顯示出良好的激光相變硬化復合處置技術顯示出良好的應應用開展前景。用開展前景。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 11化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝2. 離子氮化激光相變硬化離子氮化激光相變硬化 對對42CrMo鋼進展的實驗研討闡明：復鋼進展的實驗研討闡明：復合處合處理的外表硬度及硬化層深度分別為理的外表硬度及硬化層深度分別為950HV及及0.46mm，遠遠高于單一離子氮化和單一激，遠遠高于單一離子氮化和單一激光光相變硬化的外表硬度及硬化層深度；其

12、耐相變硬化的外表硬度及硬化層深度；其耐磨磨性比單一離子氮化提高性比單一離子氮化提高75%，比單一激光，比單一激光相相變硬化提高變硬化提高38%。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 12化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝3. 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/氧化拋光氧化拋光/復合工藝復合工藝 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/氧化氧化/拋光復合工藝的拋光復合工藝的處置處置過程包括五個步驟：過程包括五個步驟： 1工件在工件在350左右預熱，保溫時間左右預熱，保溫時間視視工件而定。工件而定。 2在在570進展氮碳共滲，保溫時間進展氮碳共滲，保溫時間一一般在般在30120分鐘。分鐘。第

13、八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 13化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝3. 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/氧化拋光氧化拋光/復合工藝復合工藝3氮碳共滲后將工件立刻移至氮碳共滲后將工件立刻移至380左左右右的氧化性鹽浴中直接保溫的氧化性鹽浴中直接保溫20分鐘左右。分鐘左右。4工件輕度機械拋光獲得要求的外表工件輕度機械拋光獲得要求的外表粗糙粗糙度。度。5再次在氧化性鹽浴中浸漬再次在氧化性鹽浴中浸漬20分鐘左分鐘左右。右。氮碳共滲可使鋼制零件外表構成一層氮碳共滲可使鋼制零件外表構成一層1520m的的相化合物層；相化合物層；第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置

14、技術 14化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝3. 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/拋光拋光/氧化復合工藝氧化復合工藝 隨后的氧化可以在試樣外表構成一層隨后的氧化可以在試樣外表構成一層Fe3O4氧化膜，同時添加工件的尺寸穩(wěn)定性；拋氧化膜，同時添加工件的尺寸穩(wěn)定性；拋光光的目的是為了降低因氮碳共滲及氧化而產(chǎn)的目的是為了降低因氮碳共滲及氧化而產(chǎn)生生的外表粗糙度的添加；但拋光往往會使耐的外表粗糙度的添加；但拋光往往會使耐蝕蝕性下降，因此最后再進展一次氧化處置，性下降，因此最后再進展一次氧化處置，以以便在工件外表構成一層均勻、致密、堅實便在工件外表構成一層均勻、致密、堅實的的Fe3O4薄膜。薄膜。第

15、八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 15第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 實驗結(jié)果那么闡明，在比較低的載荷下400N氮碳共滲及復合氮碳共滲的耐磨性不如調(diào)質(zhì)處置的45鋼，其緣由在于載荷比較低時，摩擦界面溫升很小，光滑形狀良好，因此，氮碳共滲及復合氮碳共滲均未顯示出它們所固有的良好的減摩及耐磨特性。這一結(jié)果對正確選擇氮碳共滲處置工藝具有一定的指點價值。 16化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝3. 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/拋光拋光/氧化復合工藝氧化復合工藝 實驗還闡明，復合處置的實驗還闡明，復合處置的45鋼耐磨性也鋼耐磨性也遠遠遠超越鍍硬鉻、鍍鋅及

16、化學鍍鎳。其中鍍遠超越鍍硬鉻、鍍鋅及化學鍍鎳。其中鍍硬硬鉻件及鍍鋅件在磨損實驗過程中很短時間鉻件及鍍鋅件在磨損實驗過程中很短時間內(nèi)內(nèi)便出現(xiàn)剝落，因此磨損非常嚴重。便出現(xiàn)剝落，因此磨損非常嚴重。 復合工藝處置后的工件具有氮化及氧化復合工藝處置后的工件具有氮化及氧化二二層抗蝕性很好的滲層，因此該工藝具有很層抗蝕性很好的滲層，因此該工藝具有很好好的耐蝕性。的耐蝕性。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 17化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝3. 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/拋光拋光/氧化復合工藝氧化復合工藝 氮碳共滲氧化氮碳共滲氧化/氧化氧化/拋光復合工藝可拋光復合工藝可以

17、對以對各種構造鋼、工具鋼、純鐵、鑄鐵、不銹各種構造鋼、工具鋼、純鐵、鑄鐵、不銹鋼鋼及粉末冶金件進展外表處置，用于替代滲及粉末冶金件進展外表處置，用于替代滲碳碳淬火、高頻淬火、鍍硬鉻、鍍鋅、化學鍍淬火、高頻淬火、鍍硬鉻、鍍鋅、化學鍍鎳、鍍鋅磷化涂鎳、鍍鋅磷化涂MoS2等處置工藝，可廣泛等處置工藝，可廣泛應應用于汽車、輕紡、石油、化工、農(nóng)機、煤用于汽車、輕紡、石油、化工、農(nóng)機、煤礦、工程等機械以及工、模具等各種耐磨、礦、工程等機械以及工、模具等各種耐磨、抗蝕、耐疲勞等零件?？刮g、耐疲勞等零件。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 18第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表

18、處置技術 序號序號類別類別應用情況應用情況1高速鋼刀具各種HSS鉆頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具，提高使用壽命l4倍，特別對難加工材料，效果尤為突出2刀桿、刀體各種機夾刀具刀桿、刀體提高其耐磨性，抗擦傷，不變形，很好地滿足了定位和精度要求，防銹能力強3模具適用于各種壓鑄模、注塑模、擠壓模、橡膠模、玻璃模等，大幅度提高模具使用壽命，改善被加工零件的表面光潔度19第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 序序號號類別類別應用情況應用情況4汽車零件氣門、曲軸、凸輪軸、齒輪、氣簧活塞桿、減震器桿、差速器支架、球面銷等幾十種零件，已應用多年，效果顯著。許多產(chǎn)品直接出口5活塞環(huán)汽車零件的一種，已大

19、量運用于各種鋼環(huán)、襯環(huán)上，代替鍍硬鉻，提高使用壽命，不變形6紡織機械用于彈力絲機的冷、熱軌，提高硬度，不變形20第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 序序號號類別類別應用情況應用情況7開關零件用于各種空氣開關零件，代替鍍鋅、鍍鉻，效果顯著8印刷機械各種膠印機零件、齒輪，邊吸嘴等9密封機械各種閥門、軸類零件10電動工具零件齒輪軸、螺旋齒、平板齒、軸承保持架、軸承外殼21第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 序序號號類別類別應用情況應用情況11建筑機械零件各種軸、銷、齒輪等12照相機零件快門、鎖扣等沖壓件22化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝4. 氮碳

20、共滲化學鍍鎳氮碳共滲化學鍍鎳 將氮碳共滲和化學鍍鎳兩種工藝進展復將氮碳共滲和化學鍍鎳兩種工藝進展復合，那么構成了一種低溫滲鍍復合強化新合，那么構成了一種低溫滲鍍復合強化新技技術。經(jīng)滲鍍復合強化的零件，其有效硬化術。經(jīng)滲鍍復合強化的零件，其有效硬化層層深度添加，外表硬度比單一的共滲層高；深度添加，外表硬度比單一的共滲層高；因因外表化合物層疏松所呵斥的硬度和耐蝕性外表化合物層疏松所呵斥的硬度和耐蝕性下下降得到了改善和提高；由于低于相變溫度降得到了改善和提高；由于低于相變溫度處處理，零件變形很小。理，零件變形很小。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 23化學熱處置薄膜復合工藝化學

21、熱處置薄膜復合工藝4. 氮碳共滲化學鍍鎳氮碳共滲化學鍍鎳 零件有效硬化層深度添加提高了對載荷零件有效硬化層深度添加提高了對載荷和和沖擊的接受才干。對低溫滲鍍復合強化進沖擊的接受才干。對低溫滲鍍復合強化進展展實驗研討闡明：滲鍍層分布均勻，鍍層與實驗研討闡明：滲鍍層分布均勻，鍍層與滲滲層結(jié)合良好，化合物層分散層鍍層的層結(jié)合良好，化合物層分散層鍍層的厚厚度達度達0.350.45mm，外表顯微硬度達，外表顯微硬度達750HV左右。經(jīng)滲鍍復合強化的零件，有效硬化左右。經(jīng)滲鍍復合強化的零件，有效硬化層層深度比單一的氮碳共滲添加近一倍，外表深度比單一的氮碳共滲添加近一倍，外表硬硬度也比共滲表層高度也比共滲表

22、層高200HV左右。左右。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 24化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝4. 氮碳共滲化學鍍鎳氮碳共滲化學鍍鎳 共滲后鍍鎳磷，經(jīng)過活化和鎳磷原子填共滲后鍍鎳磷，經(jīng)過活化和鎳磷原子填入，大大降低了化合物疏松程度對外表質(zhì)入，大大降低了化合物疏松程度對外表質(zhì)量量的影響。鹽霧實驗闡明，滲鍍復合強化后的影響。鹽霧實驗闡明，滲鍍復合強化后的的零件外表耐蝕性優(yōu)于單一的氮碳共滲。零件外表耐蝕性優(yōu)于單一的氮碳共滲。 消費運用闡明：對于要尺寸精度高、外消費運用闡明：對于要尺寸精度高、外表表耐磨的鋼鐵零件，采用滲鍍復合處置，處耐磨的鋼鐵零件，采用滲鍍復合處置

23、，處理理了零件變形問題，同時又添加了外表度和了零件變形問題，同時又添加了外表度和耐耐磨性，提高了運用性能。磨性，提高了運用性能。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 257.1 化學熱處置薄膜復合工藝化學熱處置薄膜復合工藝4. 氮碳共滲化學鍍鎳氮碳共滲化學鍍鎳 對要求尺寸精度高、外表耐磨的鋼鐵零對要求尺寸精度高、外表耐磨的鋼鐵零件，采用滲鍍復合強化處置，處理了零件件，采用滲鍍復合強化處置，處理了零件變變形問題，同時又添加了外表硬度和耐磨性，形問題，同時又添加了外表硬度和耐磨性，提高了運用壽命，曾經(jīng)在消費上獲得了應提高了運用壽命，曾經(jīng)在消費上獲得了應用。用。第八章第八章 資料復

24、合外表處置技術資料復合外表處置技術 267.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1. 電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 它主要是滿足資料更高的耐腐蝕性和特殊它主要是滿足資料更高的耐腐蝕性和特殊工藝的要求。工藝的要求。 PVD和和CVD堆積層硬度高，耐磨性好，一堆積層硬度高，耐磨性好，一般正電位也較高，非常耐蝕。由于這類堆積般正電位也較高，非常耐蝕。由于這類堆積層通常僅幾個微米厚，缺乏以覆蓋基體外表層通常僅幾個微米厚，缺乏以覆蓋基體外表的粗糙度和其他一些缺陷，從而存在腐蝕的的粗糙度和其他一些缺陷，從而存在腐蝕的隱患，最終導致部分腐蝕。隱患，最終導致部分腐蝕。第八章第八章 資料

25、復合外表處置技術資料復合外表處置技術 277.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1. 電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 另外，由于堆積層定向生長、構成的纖維另外，由于堆積層定向生長、構成的纖維狀堆積層構造所產(chǎn)生的晶界增大了電解液向狀堆積層構造所產(chǎn)生的晶界增大了電解液向內(nèi)的分散速度，也使資料的整體耐蝕性下內(nèi)的分散速度，也使資料的整體耐蝕性下降。假設要添加超硬堆積層厚度，構成致密降。假設要添加超硬堆積層厚度，構成致密無無缺陷的外表，就目前缺陷的外表，就目前PVD、CVD技術而言還技術而言還難以實現(xiàn)，況且也不經(jīng)濟。難以實現(xiàn)，況且也不經(jīng)濟。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復

26、合外表處置技術 287.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1. 電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 相比之下，電鍍技術卻具有很高的堆積速相比之下，電鍍技術卻具有很高的堆積速率，易于構成厚而平整的耐蝕堆積層，只是率，易于構成厚而平整的耐蝕堆積層，只是無法到達無法到達PVD、CVD堆積層那么高的硬度和堆積層那么高的硬度和耐磨性。因此，將二者結(jié)合起來能滿足資料耐磨性。因此，將二者結(jié)合起來能滿足資料某些特殊的耐磨性和耐蝕性要求。某些特殊的耐磨性和耐蝕性要求。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 297.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1.

27、電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 相比之下，電鍍技術卻具有很高的堆積速相比之下，電鍍技術卻具有很高的堆積速率，易于構成厚而平整的耐蝕堆積層，只是率，易于構成厚而平整的耐蝕堆積層，只是無無法到達法到達PVD、CVD堆積層那么高的硬度和耐堆積層那么高的硬度和耐磨磨性。因此，將二者結(jié)合起來能滿足資料某些性。因此，將二者結(jié)合起來能滿足資料某些特特殊的耐磨性和耐蝕性要求。殊的耐磨性和耐蝕性要求。 復合處置層的耐腐蝕性明顯高于單一電鍍復合處置層的耐腐蝕性明顯高于單一電鍍鎳鎳層它在相當小的腐蝕電流下就出現(xiàn)鈍化現(xiàn)層它在相當小的腐蝕電流下就出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象。由于復合處置層與堆積金屬之間有較象。由于復合處置層與堆積金

28、屬之間有較好好的相容性，因此它的摩擦學性能非常理想。的相容性，因此它的摩擦學性能非常理想。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 307.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1. 電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 由于由于PVD堆積層的顏色可以從金黃色到黑堆積層的顏色可以從金黃色到黑色逐漸變化主要是色逐漸變化主要是 BB元素的氮化元素的氮化物、碳化物或碳氮化物，電鍍與之結(jié)合可物、碳化物或碳氮化物，電鍍與之結(jié)合可以用于耐蝕性和耐磨性要求極高的裝飾性表以用于耐蝕性和耐磨性要求極高的裝飾性表面。電鍍鎳鍍鉻，再經(jīng)面。電鍍鎳鍍鉻，再經(jīng)PVD堆積能消除鍍堆積能消除鍍鉻層

29、網(wǎng)狀裂紋對鍍層光澤的不良影響，成為鉻層網(wǎng)狀裂紋對鍍層光澤的不良影響，成為一種較為經(jīng)濟的裝飾鍍工藝。一種較為經(jīng)濟的裝飾鍍工藝。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 317.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝1. 電鍍薄膜復合工藝電鍍薄膜復合工藝 薄膜技術原那么上可以堆積任何物質(zhì)。因薄膜技術原那么上可以堆積任何物質(zhì)。因此，它可以在一些難以電鍍或無法電鍍的材此，它可以在一些難以電鍍或無法電鍍的材料上堆積外表維護層，如在某些塑料外表沉料上堆積外表維護層，如在某些塑料外表沉積金屬膜，實現(xiàn)塑料金屬化，也可堆積積金屬膜，實現(xiàn)塑料金屬化，也可堆積W、Ti、TiN等膜層。

30、然而，由于薄膜的堆積速率等膜層。然而，由于薄膜的堆積速率不高，實現(xiàn)金屬化后需再電鍍使涂層增厚，不高，實現(xiàn)金屬化后需再電鍍使涂層增厚，故這一復合處置技術已成為難鍍資料外表處故這一復合處置技術已成為難鍍資料外表處理的一種手段。理的一種手段。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 327.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝2. 電鍍電鍍+化學熱處置復合工藝化學熱處置復合工藝 這種處置的主要目的是構成新的化合物結(jié)這種處置的主要目的是構成新的化合物結(jié)構，提高工藝效果，改善摩擦學性能及耐蝕構，提高工藝效果，改善摩擦學性能及耐蝕性性能。能。 如今，對這類復合工藝的研討多

31、集中在鍍?nèi)缃?，對這類復合工藝的研討多集中在鍍鉻鉻層的化學熱處置方面。鍍鉻層硬度高、用量層的化學熱處置方面。鍍鉻層硬度高、用量大、涉及面廣，先前的研討方法主要是對鍍大、涉及面廣，先前的研討方法主要是對鍍鉻鉻層進展液體氮化處置，繼而對鍍層進展輝光層進展液體氮化處置，繼而對鍍層進展輝光離離子氮化處置，最后再進展離子碳氮共滲處置。子氮化處置，最后再進展離子碳氮共滲處置。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 337.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝2. 電鍍電鍍+化學熱處置復合工藝化學熱處置復合工藝 用彌散鍍鉻方法制取含有活性碳的彌散鍍用彌散鍍鉻方法制取含有活性

32、碳的彌散鍍鉻層后，進展離子碳氮共滲復合處置，生成鉻層后，進展離子碳氮共滲復合處置，生成具有特殊界面及硬度高、耐磨性好的外表，具有特殊界面及硬度高、耐磨性好的外表，也是一種有開展前景的新型外表強化技術。也是一種有開展前景的新型外表強化技術。 研討闡明，復合處置的表層硬度比鍍鉻、研討闡明，復合處置的表層硬度比鍍鉻、離子氮化、離子氮碳共滲都高；離子氮化、離子氮碳共滲都高；第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 347.2 鍍覆與其它外表技術復合工藝鍍覆與其它外表技術復合工藝2. 電鍍電鍍+化學熱處置復合工藝化學熱處置復合工藝 彌散鍍鉻后離子氮碳共滲所生成的表層還彌散鍍鉻后離子氮碳共滲

33、所生成的表層還具有較高的紅硬性，具有較高的紅硬性，400時高溫顯微硬時高溫顯微硬度為度為7000MPa，而普通硬鉻層僅為，而普通硬鉻層僅為4000MPa；復合處置的表層耐磨性和邊境；復合處置的表層耐磨性和邊境光滑條件下的抗擦傷負荷也有明顯提高。光滑條件下的抗擦傷負荷也有明顯提高。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 357.3 熱噴涂與其它外表技術的復合工藝熱噴涂與其它外表技術的復合工藝1. 等離子噴涂重熔處置等離子噴涂重熔處置 等離子噴涂得到的覆蓋層涂層的物理等離子噴涂得到的覆蓋層涂層的物理機械性能雖然高于其它噴涂方法，但卻機械性能雖然高于其它噴涂方法，但卻遠低于堆焊所得到

34、的機械性能。為了改善遠低于堆焊所得到的機械性能。為了改善涂層的性質(zhì)，將噴涂工藝與涂層的重熔處涂層的性質(zhì)，將噴涂工藝與涂層的重熔處置相結(jié)合是一種非常有效的復合外表處置置相結(jié)合是一種非常有效的復合外表處置工藝。工藝。 涂層的重熔可以用等離子射流或激光束進涂層的重熔可以用等離子射流或激光束進展，這樣既保證了部分加熱，又不影響整展，這樣既保證了部分加熱，又不影響整個零件的處置。個零件的處置。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 367.3 熱噴涂與其它外表技術的復合工藝熱噴涂與其它外表技術的復合工藝1. 等離子噴涂重熔處置等離子噴涂重熔處置 在涂層重熔時，熔化的普通只是其合金中在涂層

35、重熔時，熔化的普通只是其合金中最易熔化的成分，由于液相有助于分散過最易熔化的成分，由于液相有助于分散過程，熔化的結(jié)果大大提高了涂層和基體的程，熔化的結(jié)果大大提高了涂層和基體的結(jié)合強度，消除了孔隙，添加了機械強度。結(jié)合強度，消除了孔隙，添加了機械強度。 例如，例如，45鋼基體上鎳基合金重熔涂層的顯鋼基體上鎳基合金重熔涂層的顯微硬度可高達淬火硬度的微硬度可高達淬火硬度的510倍，因此倍，因此耐磨性得以顯著提高。重熔后涂層和基體耐磨性得以顯著提高。重熔后涂層和基體外表的結(jié)合強度可提高外表的結(jié)合強度可提高810倍；由于涂倍；由于涂層的硬度提高，其疲勞強度提高層的硬度提高，其疲勞強度提高2025%。第八

36、章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 377.3 熱噴涂與其它外表技術的復合工藝熱噴涂與其它外表技術的復合工藝1. 等離子噴涂重熔處置等離子噴涂重熔處置 這種工藝可以用來修復在大交變載荷和接這種工藝可以用來修復在大交變載荷和接觸應力條件下任務的零件，如凸輪軸、曲軸觸應力條件下任務的零件，如凸輪軸、曲軸等。等。2. 熱噴涂氮化熱噴涂氮化 熱噴涂可使資料薄膜具有耐磨性、抗蝕熱噴涂可使資料薄膜具有耐磨性、抗蝕性、隔熱性、導電及絕緣性等多種性能；但性、隔熱性、導電及絕緣性等多種性能；但熱噴涂會產(chǎn)生各向異性，微觀疏松等缺陷，熱噴涂會產(chǎn)生各向異性，微觀疏松等缺陷，在較硬資料上噴涂時涂層結(jié)合力

37、比較弱。在較硬資料上噴涂時涂層結(jié)合力比較弱。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 387.3 熱噴涂與其它外表技術的復合工藝熱噴涂與其它外表技術的復合工藝2. 熱噴涂氮化熱噴涂氮化 國外學者對熱噴涂涂層進展了離子氮化和國外學者對熱噴涂涂層進展了離子氮化和氣體氮化復合處置，在抑制熱噴涂涂層的上氣體氮化復合處置，在抑制熱噴涂涂層的上述缺陷方面獲得了一定的進展。述缺陷方面獲得了一定的進展。 研討闡明：假設熱噴涂涂層中包含足夠量研討闡明：假設熱噴涂涂層中包含足夠量的溶解氮的元素如的溶解氮的元素如Fe、Cr，那么熱噴涂，那么熱噴涂氮化工藝是完全可行的，而且會構成氮化氮化工藝是完全可行的

38、，而且會構成氮化物。復合處置后的硬度比單一熱噴涂有所提物。復合處置后的硬度比單一熱噴涂有所提高。高。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 397.3 熱噴涂與其它外表技術的復合工藝熱噴涂與其它外表技術的復合工藝2. 熱噴涂氮化熱噴涂氮化 假設采用熱噴涂氣體氮化復合工藝，那假設采用熱噴涂氣體氮化復合工藝，那么噴么噴涂層和層下基體都會產(chǎn)生氮化效果，從而使涂層和層下基體都會產(chǎn)生氮化效果，從而使硬度分布更為平緩，不僅提高了噴涂層和基硬度分布更為平緩，不僅提高了噴涂層和基體的結(jié)合力，而且可以顯著的改善耐磨性。體的結(jié)合力，而且可以顯著的改善耐磨性。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復

39、合外表處置技術 407.4 多層薄膜復合工藝多層薄膜復合工藝 多層膜復合工藝是利用鍍覆和氣相堆積等多層膜復合工藝是利用鍍覆和氣相堆積等技術在資料外表構成多層薄膜的方法。技術在資料外表構成多層薄膜的方法。 大量研討闡明，多層涂層能滿足多種性能大量研討闡明，多層涂層能滿足多種性能要求，這是由于其具有如下優(yōu)點：要求，這是由于其具有如下優(yōu)點：1可獲得各個不同資料單層特性的綜合特可獲得各個不同資料單層特性的綜合特性；性；2與底村更結(jié)實地粘結(jié)；與底村更結(jié)實地粘結(jié)；第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 417.4 多層薄膜復合工藝多層薄膜復合工藝3多層涂層中多個平行于底村外表的界面多層涂層

40、中多個平行于底村外表的界面可有效地擬制裂紋的產(chǎn)生和擴展，從而提高可有效地擬制裂紋的產(chǎn)生和擴展，從而提高涂層的硬度和韌性，并獲得適當?shù)挠捕软g涂層的硬度和韌性，并獲得適當?shù)挠捕软g性比和剩余應力；性比和剩余應力；4可獲得高致密度的厚可獲得高致密度的厚10m涂涂層，滿足切削刀具、磨粒磨損和沖蝕磨損等層，滿足切削刀具、磨粒磨損和沖蝕磨損等工況下的運用要求；工況下的運用要求；5多層膜具有多層膜具有“應力應力阻撓作用，可降低外表與次外表的最大應阻撓作用，可降低外表與次外表的最大應力，從而具有較高的承載才干。力，從而具有較高的承載才干。第八章第八章 資料復合外表處置技術資料復合外表處置技術 427.4 多層薄膜復合工藝多層薄膜復合工藝 目前，部分多層涂層產(chǎn)品已獲得勝利應目前，部分多層涂層產(chǎn)品已獲得勝利應用，如以用，如以TiN為外層，由為外層，由TiN、TiCN和和Al2O3交替組成的交替組成的8層涂層及由層涂層及