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金屬的表面有哪幾種方式處理

瀏覽次數(shù)：1008 發(fā)布時(shí)間：2023-11-18

電鍍

利用電解原理，在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。

電泳

是指帶電顆粒在電場(chǎng)作用下，向著與其電性相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象。利用帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同而達(dá)到分離的技術(shù)稱為電泳技術(shù)。

電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負(fù)電，工件為陽極，涂料粒子在電場(chǎng)力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。

01.陽極電泳的特點(diǎn)

原料價(jià)格便宜（一般比陰極電泳便宜50%）；設(shè)備較簡(jiǎn)單，投資少（一般比陰極電泳便宜30%）；技術(shù)要求較低；涂層耐蝕性能較陰極電泳差（約為陰極電泳壽命之1/4）。

陰極電泳涂層耐蝕性高的原因是：工件是陰極，不發(fā)生陽極溶解，工件表面及磷化膜

不破壞；電泳涂料（一般為含氮樹脂）對(duì)金屬有保護(hù)作用，且所用漆價(jià)高質(zhì)優(yōu)。

02.陽極電泳一般工藝流程為

工件前處理（除油→熱水洗→除銹→冷水洗→磷化→熱水洗→鈍化）→陽極電泳→工件后處理（清水洗→烘干）。

1、除油。溶液一般為熱堿性化學(xué)除油液，溫度為60℃（蒸汽加熱），時(shí)間為20min左右。

2、熱水洗。溫度60℃（蒸汽加熱），時(shí)間2min。

3、除銹。用H2SO4或HCl ，例如用鹽酸除銹液，HCl總酸度≥43點(diǎn)；游離酸度＞41點(diǎn)；加清洗劑1.5%；室溫下洗10～20min。

4、冷水洗。流動(dòng)中冷水洗1min。

5、磷化。用中溫磷化（60℃時(shí)磷化10min），磷化液可用市售成品。

鍍鋅

鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。現(xiàn)在主要買用的方法是熱鍍鋅。

發(fā)黑

鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍(lán)的。其原理是將鋼鐵制品表面迅速氧化，使之形成致密的氧化膜保護(hù)層，提高鋼件的防銹能力。

發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對(duì)于低碳鋼的效果不太好。A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。

在高溫下(約550°C)氧化成的四氧化三鐵呈天藍(lán)色，故稱發(fā)藍(lán)處理。在低溫下 (約350°C)形成的四氧化三鐵呈暗黑色，故稱發(fā)黑處理。在兵器制造中，常用的是發(fā)藍(lán)處理;在工業(yè)生產(chǎn)中，常用的是發(fā)黑處理。

采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成層氧化膜，以防止金屬表面被腐蝕，此處理過程稱為“發(fā)藍(lán)”。黑色金屬表面經(jīng)”發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是四氧化三鐵，內(nèi)層為氧化亞鐵。

發(fā)藍(lán) (發(fā)黑)的操作流程

工件裝夾一去油一清洗一酸洗一清洗一氧化一清洗一皂化一熱水煮洗一檢查。

所謂皂化，是用肥皂水溶液在一定溫度下浸泡工件。目的是形成一層硬脂酸鐵薄膜，以提高工件的抗腐蝕能力。

金屬表面著色

金屬表面著色，顧名思義就是給金屬表面”涂”上顏色，改變其單一的、冰冷的金屬色澤，代之以五顏六色，滿足不同行業(yè)的不同需求。

給金屬著色后一般都增加了防腐能力，有的還增加了抗磨能力。但表面彩色技術(shù)主要的應(yīng)用還在裝飾領(lǐng)域，即用來美化生活，美化社會(huì)。

拋丸

拋丸的原理是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪體旋轉(zhuǎn)(直接帶動(dòng)或用V型皮帶傳動(dòng))，靠離心力的作用，將直徑約在0.2~3.0的彈丸(有鑄鋼丸、鋼絲切丸、不銹鋼丸等不同類型)拋向工件的表面，使工件的表面達(dá)到一定的粗糙度，使工件變得美觀，或者改變工件的焊接拉應(yīng)力為壓應(yīng)力，提高工件的使用壽命。通過提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后續(xù)噴漆的漆膜附著力。其寓意即為拋丸處理可以為噴漆工藝的前道工序。

拋丸的特點(diǎn)

1、靈活性差。受場(chǎng)地的限制，清理工件有些盲目性，在工件內(nèi)衛(wèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角;

2、不用壓縮空氣加速?gòu)椡瑁槐卦O(shè)置大功率的空壓站;

3、清理表面不易有潮氣，不容易生繡:

4、設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，易損件多，特別是葉片等零件，維修工時(shí)多，費(fèi)用高;

5、清理效率高，費(fèi)用低，操作人員少，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，適用于大批量生產(chǎn)。

噴砂

噴砂是采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料 (銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長(zhǎng)了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。

噴砂工藝與其它清理工藝 (如酸洗，工具清理) 相比有以下特點(diǎn):

實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的。手工打磨可以打

出毛面但速度太慢，化學(xué)溶劑清

理則清理表面過于光滑不利于涂

層粘接。

噴丸

噴丸 (shot peening) 用噴丸進(jìn)行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對(duì)薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面 (無論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe304和Fe203沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對(duì)帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國(guó)目前通用噴砂設(shè)備中多由較龍、刮板、斗式提升機(jī)等原始笨重輸砂機(jī)械組成。

01.噴丸的特點(diǎn)

1、清理的靈活性大，容易清理復(fù)雜工件的內(nèi)外表面和管件的內(nèi)壁;并且不受場(chǎng)地的限制，可以將其移至到特大型工件附近進(jìn)行清理，

2、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整機(jī)投資少，易損件少，維修費(fèi)用低;

3、消耗能量大，必須配備大功率的空壓站:

4、清理表面易有潮氣，容易生繡

5、清理效率低，操作人員多，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

02.噴丸與拋丸的區(qū)別

噴丸使用高壓風(fēng)或壓縮空氣作動(dòng)力，而拋丸一般為高速旋轉(zhuǎn)的飛輪將鋼砂高速拋射出去。拋丸效率高，但會(huì)有死角，而噴丸比較靈活，但動(dòng)力消耗大。

兩種工藝雖噴射動(dòng)力和方式不同，但都是高速?zèng)_擊工件為目的，其效果也基本相同，相比而言，噴丸比較精細(xì)，容易控制精度，但效率不及拋丸之高適宜形狀復(fù)雜的小型工件，拋丸比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度來控制噴射效果，但會(huì)有死角，適合于形面單一的工件批量加工。

兩種工藝的選用主要取決工件的形狀和加工效率。

03.噴丸與噴砂的區(qū)別

噴丸與噴砂都是使用高壓風(fēng)或壓縮空氣作動(dòng)力，將其高速的吹出去沖擊工件表面達(dá)到清理效果，但選擇的介質(zhì)不同，效果也不相同。

噴砂處理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量破壞，表面積大幅增加，從而增加了工件與涂/鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。

經(jīng)過噴砂處理的工件表面為金屬本色，但是由于表面為毛糙面，光線被折射掉，故沒有金屬光澤，為發(fā)暗表面。

噴丸處理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量而不被破壞，表面積有所增加。由于加工過程中，工件表面沒有被破壞，加工時(shí)產(chǎn)生的多余能量就會(huì)引會(huì)工件基體的表面強(qiáng)化。

經(jīng)過噴丸處理的工件表面也為金屬本色，但是由于表面為球狀面，光線部分被折射掉，故工件加工為亞光效果。

磷化

磷化 (phosphorization) 是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是: 給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。

鈍化

鈍化的機(jī)理可用薄膜理論來解釋，即認(rèn)為鈍化是由于金屬與氧化性質(zhì)作用，作用時(shí)在金屬表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨(dú)立相存在通常是氧化金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍態(tài)達(dá)到防腐蝕的作用。

鈍化的優(yōu)點(diǎn)

1、與傳統(tǒng)的物理封閉法相比，鈍化處理后具有絕對(duì)不增加工件厚度和改變顏色的特點(diǎn)、提高了產(chǎn)品的精密度和附加值，使操作更方便。

2、由于鐘化的過程屬于無反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行，鈍化劑可反復(fù)添加使用，因此壽命更長(zhǎng)、成本更經(jīng)濟(jì)。

3、鈍化促使金屬表面形成的氧分子結(jié)構(gòu)鐘化膜膜層致密、性能穩(wěn)定，并且在空氣中同時(shí)具有自行修復(fù)作用，因此與傳統(tǒng)的涂防銹油的方法相比，鐘化形成的鈍化膜更穩(wěn)定、更具耐蝕性。

金屬或合金受一些因素影響，化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象，稱為鈍化。由某些鈍化劑 (化學(xué)藥品) 所引起的金屬鈍化現(xiàn)象，稱為化學(xué)鈍化。如濃HNO3、濃H2S04、HCIO3、K2Cr207、KMnO4等氧化劑都可使金屬鐘化。金屬鈍化后其電極電勢(shì)向正方向移動(dòng)，使其失去了原有的特性，如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外，用電化學(xué)方法也可使金屬鈍化，如將Fe置于H2SO4溶液中作為陽極，用外加電流使陽極極化，采用一定儀器使鐵電位升高一定程度，F(xiàn)e就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象，叫陽極鈍化或電化學(xué)鈍化。

噴涂

利用壓力或靜電力將油漆或粉末附著在工件表面使工件有防腐和外觀裝飾作用。

烤漆

在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入無塵衡溫烤房，烘烤。

浸透

是一種微孔(細(xì)縫) 滲透密封工藝。將密封介質(zhì)(通常是低粘度液體)通過自然滲透 (即微孔自吸)、抽真空和加壓等方法滲入微孔(細(xì)縫) 中將縫隙填充滿，然后通過自然(室溫)、冷卻或加熱等方法將縫隙里的密封介質(zhì)固化，達(dá)到密封縫隙的作用。

噴油

將油漆噴在產(chǎn)品表面，自然風(fēng)干的方式。

拋光

利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質(zhì)對(duì)工件表面進(jìn)行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時(shí)也用以消除光澤 (消光) 。通常以拋光輪作為拋光工具。拋光輪一般用多層帆布毛鉆或皮革疊制而成，兩側(cè)用金屬圓板夾緊，其輪緣涂敷由微粉磨料和油脂等均勻混合而成的拋光劑。拋光時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的拋光輪 (圓周速度在20米/秒以上) 壓向工件，使磨料對(duì)工件表面產(chǎn)生滾壓和微量切削，從而獲得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可達(dá)Ra0.63 ~0.01微米;當(dāng)采用非油脂性的消光拋光劑時(shí)，可對(duì)光亮表面消光以改善外觀對(duì)產(chǎn)品表面要求稍低時(shí)，常采用滾筒拋光的方法粗拋時(shí)將大量磨料和產(chǎn)品放在罐狀滾筒中，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使產(chǎn)品與磨料等在筒內(nèi)隨機(jī)地滾動(dòng)碰撞以達(dá)到去除表面凸鋒而減小表面粗糙度的目的。

超聲波清洗

利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。

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