•气体渗 碳法示意
图
表面处理工艺及技术
•3.3表面转化膜技术
•通过化学方法，使添加材料与基体发生化学反应，形成转化膜。
•3.3.1钢铁的发黑与磷化处理 •3.3.2不锈钢着色 •3.3.3铜及铜合金着色 •3.3.4铝及铝合金的氧化与着色处理
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•3.3.1钢铁的发黑与磷化处理
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•3.1.5.3生物抛光 • 生物抛光是一种用纤维素酶改善纤维素纤维制品表面的整理工
艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。生物抛光 是去除从纱表面伸出来的细微纤维,这些微纤被去除了就不会起毛起球， 色泽也更光亮，表面茸毛减少使得布面更光洁。
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•3.1.6激光表面强化 • 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时
铝阳极氧化膜具有多孔性和化学活性，很容易进行着色处理， 根据显色体存在位置不同，可分为四类：
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•3.3.3.3铝及铝合金氧化膜封闭
铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质 侵蚀，因此，氧化膜无论着色与否，应用于何种场合，都必须封孔处理。
处理方法按照机理可分为三种：
• 拉丝可根据装饰需要，制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等几种。
•
直纹
乱纹
波纹

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•3.1.5抛光 • 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一般只能得
到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，随预加工状况 不同，抛光后的Ra值可达1.6～0.008 m 。
•按照实现原理的不同，可分为机械抛光和化学抛光：
箱振动，使工件与工件，工件与磨料相互摩擦，加上抛光液的化学作用，
除去工件表面的油污、锈层，磨去凸峰，从而获得光滑的表面。用于细小
而量大零件的抛光，后者比前者生产率高，抛光效果更好。
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•3.1.5.2化学抛光 • 将金属零件浸入特制的化学溶液中，利用金属表面凸起部位比
凹洼部位溶解速度快的现象，实现零件表面的抛光。
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•3.4.1热喷涂 • •3.4.1.1热喷涂原理
• 热喷涂是将金属或非金属材
料加热熔化，靠压缩气体连续吹 喷到制件表面上，形成与基体牢 固结合的涂层，从制件表层获得 所需要的物理化学性能。
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、 高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷 涂。
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2020/12/6
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•不粘锅有毒吗?
•不粘锅涂层主要原料是聚四氟乙烯, 该材料可以耐400度高温，但是在200度 以上时化学性质开始变的不稳定，释放出氟化氢气体，氟化氢溶解于水后的 溶液叫氢氟酸，不但强腐蚀（玻璃蚀刻工艺大量应用氢氟酸），而且有剧毒。 •全氟辛酸铵是美国杜邦公司用用来合成含氟聚合物的一种分散剂。05年 美国环保署指出杜邦特富龙不沾锅中可能存在残留，该残留可能随着食品 和食品烹饪过程而进入人体，造成身体健康危害。目前国内没有相关检测 报告，没有监管。
比锌好，航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。但镉
盐有毒，且对环境污染严重，使镀镉的应用受到限制。
•3) 镀锡
•
锡的腐蚀产物对人类无害，
且
易于钎焊，镀锡广泛用于食品罐头
包装制品、饮具、餐具及电子工
业中很多需要钎焊的零件。
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•4) 镀铜
•
镀铜常作为其他镀层的中间层，以提高表面镀层和基体
间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度， •又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。 • 激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化 处理和激光熔覆处理等。
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• 激光表面强化的热影响区小，变形小，操作方便，主要用于局部
强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、 高速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等。
• 通过物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、相组成、 微观结构、缺陷状态、应力状态。材料表面化学组成不变。
•3.1.1表面淬火 •3.1.2喷砂 •3.1.3滚花 •3.1.4拉丝 •3.1.5抛光 •3.1.6激光表面强化
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•3.1.1表面淬火
表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利 用快速加热将表层奥氏体化后进行快速冷却（淬火），使表面硬 化的一种热处理方法。
热
感 应
加
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•3.1.2喷砂
• 喷砂处理是利用高速喷射出的砂粒或铁粒，对工件表面进行撞 击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法。
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• 喷砂与喷丸处理，工艺相似，主要差别在沙粒直径上。该工艺主要 应用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐蚀性等，还可用于表 面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。 •
提高塑料制品的强度，防止老化，使其具有导电性、电磁 性、焊接性和装饰性的外观。 •④ 非金属电镀制品主要用于汽车、飞机某些装饰性零部件以 及印刷线路板、电子仪器屏蔽和碳纤维等。
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•3.4.4印刷
• 印刷是指使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到 承载物上的工艺过程。 • 常用的有丝印、移印、转印
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•1、表面处理概念 • 利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的边缘性新技术
来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到 预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。
•
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•2、表面处理技术的分类（按工艺特点） •①表面改性技术（金属、非金属）
•通过物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、相组成、微观 结构、缺陷状态、应力状态。材料表面化学组成不变。
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•3.1.5.1机械抛光 •3.1.5.1.1轮式抛光 • 用高速旋转的柔性抛光轮和极细的磨料对工件表面进行滚压和
微量切削实现抛光。抛光轮用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，用于 较大零件的抛光。
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•3.1.5.1.2滚筒抛光和振动抛光
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将工件、磨料和抛光液装入滚筒或振动箱内，滚筒缓慢滚动或振动
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•3.1.3滚压
• 滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面上， 并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形、硬化，以 获得准确、 光洁和强化的表面，或特定花纹的处理工艺。
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•3.1.4拉丝
• 在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得
所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺。使 其改变形状、尺寸的工具称为拉丝模.
•②表面合金化技术（金属）
•通过物理方法，使添加材料进入基体，形成合金化层。
•③表面转化膜技术（金属）
•通过化学方法，使添加材料与基体发生化学反应，形成转化膜。
•④表面涂（镀）层技术（金属、非金属）
•通过物理、化学方法，使添加材料在基体表面形成镀、涂层。 基材不参与涂层的形成。
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•3、常见表面处理方法 •3.1表面改性技术
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或在零件易磨损部位预先喷涂 上耐磨材料，如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、 柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊性能，如耐高温、隔热、 导电、绝缘、防幅射等，在航空航天和原子能等部门应用较多。
1）利用水化反应产物体积膨胀而堵塞孔隙，如沸水法和蒸气法
2）利用盐的水解作用吸附堵塞封闭，如无机盐封孔
3）有机物屏蔽封孔，如浸油、浸漆等
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•3.4表面涂（镀）层技 术 • 通过物理、化学方法，使添加材料在基体表面形成镀、涂
层。基材不参与涂层的形成。
•3.4.1热喷涂 •3.4.2真空镀 •3.4.3电镀 •3.4.4印刷 •3.4.5喷涂与喷塑
多有机酸中不发生反应，镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨
性及较低的摩擦系数，故镀铬常用于防护装饰性镀层，防止
基体金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或修
复磨损。
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•3.4.3. 3特种电镀 •3.4.3.3.1 刷镀
• 刷镀不用镀槽，旋转的工件接直流电源的负极，镀笔接正 极，镀笔前端用脱脂棉包住，浇注的镀液浸贮在脱脂棉套内， 镀液中的金属正离子在电场力作用下在工件表面(阴极)获得电 子而沉积于表面上，形成电镀层。 •①刷镀设备简单，操作灵活，可进行局部电镀和野外作业。
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•3.4.2真空镀 • 所谓真空镀，就是在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件或
金属表面沉积各种金属和非金属薄膜的工艺。 • 通过这样的方式可以得到非常薄（单分子层）的表面镀层，同时具有 速度快、附着力好、污染物少等优点， • 该工艺色泽丰富多样，不仅是提高材料使用性能，在装饰上同样是提 升档次，提高附加价值的很好的选择。
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•3.3.2铜及铜合金的氧化处理
铜的着色主要应用在装饰品与美术品上。 绿色（碳酸铜） 黑色（硫化铜或氧化铜） 蓝色（碱性铜氨络合物） 红色（氧化亚铜）
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•3.3.3铝及铝合金的氧化与着色处理 •3.3.3.1铝及铝合金的氧化处理
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•3.3.3.3铝及铝合金氧化膜着色