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鑄件的表面處理方法

表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。對于金屬鑄件，我們比較常用的表面處理方法是，機(jī)械打磨，化學(xué)處理，表面熱處理，噴涂表面，表面處理就是對工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

工件在加工、運輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要合深層能牢固地附著在工件表面上，在涂裝前就必須對工件表面進(jìn)行清理，否則，不僅影響涂層與金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能，而且還會使基體金屬在即使有涂層防護(hù)下也能繼續(xù)腐蝕，使涂層剝落，影響工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層，延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。

表面處理應(yīng)注意的

為提供良好的工件表面，表面處理有以下幾點需注意：

1、無油污及水分

2、無銹跡及氧化物

3、無粘附性雜質(zhì)

4、無酸堿等殘留物

5、工件表面有一定的粗糙度

表面處理方法

手工處理：

如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮，但手工處理勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，質(zhì)量差，清理不徹底。化學(xué)處理：

主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其溶解在酸性或堿性的溶液中，以達(dá)到去除工件表面銹跡氧化皮及油污，再利用尼龍制成的毛刷輥或304#不銹鋼絲（耐酸堿溶液制成的鋼絲刷輥清掃干凈便可達(dá)到目的。

化學(xué)處理

適應(yīng)于對薄板件清理，但缺點是：若時間控制不當(dāng)，即使加緩蝕劑，也能使鋼材產(chǎn)生過蝕現(xiàn)象，對于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和有孔的零件，經(jīng)酸性溶液酸洗后，浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除，若處理不當(dāng)，將成為工件以后腐蝕的隱患，且化學(xué)物易揮發(fā)，成本高，處理后的化學(xué)排放工作難度大，若處理不當(dāng)，將對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。隨著人們環(huán)保意識的提高，此種處理方法正被機(jī)械處理法取代

機(jī)械處理法：

主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在電機(jī)的帶動下，刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表面高速旋轉(zhuǎn)刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環(huán)冷卻水沖洗系統(tǒng)沖掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速，拋射至工件進(jìn)行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差，受場地限制清理工件時有些盲目性，在工件內(nèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，特別是葉片等零件磨損快，維修工時多，費用高，一次性投入大。

噴丸分為噴丸和噴砂：

用噴丸進(jìn)行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理，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，而油膜與其材一同變形，所以對帶有油污的工件，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。但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、頭號式提升機(jī)等原始笨重輸砂機(jī)械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機(jī)械，建設(shè)費用高，維修工作量及維修費用極大，噴砂過程中產(chǎn)生大量的矽塵無法清除，嚴(yán)重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。

國外多使用吸砂機(jī)作為輸送沙量的機(jī)械，吸砂機(jī)實際上就是一臺超大型吸塵器，用較粗的輸送管將料斗與吸砂機(jī)連接，將沙料吸入儲料罐，吸砂機(jī)的特點是施工難度和工藝較斗提機(jī)簡單，而且方便容易控制，較少需要維護(hù)，但是耗電量大，吸砂機(jī)目前國內(nèi)也有幾家專門制作吸砂機(jī)的廠商，但是技術(shù)相對不夠成熟，所以絕大多數(shù)表面處理企業(yè)主要還是使用斗式提升機(jī)。

需要做噴拋工藝的工廠在選用輸砂設(shè)備和除塵設(shè)備的時候一定要充分考慮到生產(chǎn)的實際情況，盡量選擇功率相對于生產(chǎn)需要更大的設(shè)備，由于拋丸做業(yè)的設(shè)備一般損耗較快，長期使用之后這樣或那樣的問題會很多影響生產(chǎn)，選用功率較大的設(shè)備會大大減少以后維護(hù)所浪費的時間和費用。除塵設(shè)備功率不夠不僅損害工人健康，而且嚴(yán)重影響噴砂房的能見度，粉塵排不出去也影響沙料本身的質(zhì)量，影響工件表面粗糙度。

手工噴砂房要根據(jù)實際情況設(shè)計相對于容納工件較寬敞的空間，不能太拘謹(jǐn)否則影響工人手工作業(yè)，同時照明條件一定要好，對于較干燥的地區(qū)完全可以把拋沙放在室外進(jìn)行

根據(jù)使用的方法不同，可將表面處理技術(shù)分為下述種類。

一、電化學(xué)方法

這種方法是利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是：

（一）電鍍

在電解質(zhì)溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層的過程，稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導(dǎo)體或含各類固體微粒，如鍍銅、鍍鎳等。

（二）氧化

在電解質(zhì)溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過程，稱為陽極氧化，如鋁合金的陽極氧化。

鋼鐵的氧化處理可用化學(xué)或電化學(xué)方法?；瘜W(xué)方法是將工件放入氧化溶液中，依靠化學(xué)作用在工件表面形成氧化膜，如鋼鐵的發(fā)藍(lán)處理。

二、化學(xué)方法

這種方法是無電流作用，利用化學(xué)物質(zhì)相互作用，在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是：

（一）化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理

在電解質(zhì)溶液中，金屬工件在無外電流作用，由溶液中化學(xué)物質(zhì)與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程，稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。

（二）化學(xué)鍍

在電解質(zhì)溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，無外電流作用，在溶液中由于化學(xué)物質(zhì)的還原作用，將某些物質(zhì)沉積于工件表面而形成鍍層的過程，稱為化學(xué)鍍，如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。

三、熱加工方法

這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散，在工件表面形成涂層。其主要方法是：

（一）熱浸鍍

金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過程，稱為熱浸鍍，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。

（二）熱噴涂

將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。

（三）熱燙印

將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。

（四）化學(xué)熱處理

工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面的過程，稱為化學(xué)熱處理，如滲氮、滲碳等。

（五）堆焊

以焊接方式，令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程，稱為堆焊，如堆焊耐磨合金等。

四、真空法

這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。

（一）物理氣相沉積（PVD）

在真空條件下，將金屬氣化成原子或分子，或者使其離子化成離子，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學(xué)因素，如蒸發(fā)鍍?yōu)R射鍍、離子鍍等。

（二）離子注入

高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。

（三）化學(xué)氣相沉積（CVD）

低壓（有時也在常壓）下，氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程，稱為化學(xué)氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。

五、其它方法

主要是機(jī)械的、化學(xué)的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是。

（一）涂裝

閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機(jī)或無機(jī)）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。

（二）沖擊鍍

用機(jī)械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。

（三）激光面表處理

用激光對工件表面照射，令其結(jié)構(gòu)改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。

（四）超硬膜技術(shù)

以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù)，稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。

（五）電泳及靜電噴涂

1、電泳

工件作為一個電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。

2、靜電噴涂

在直流高電壓（$% & ’%()）電場作用，霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。編輯本段其他分類法

3、鋼絲刷的普通應(yīng)用是鑄件的清理，包括鐵類和非鐵類的；焊接中噴濺和焊渣的清理；只要基體材料的強(qiáng)度足夠承受刷擦，就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產(chǎn)生一個漂亮的表面，還可以用它制造具有裝飾性的表面。

誠然，所有上述種類的劃分不是絕對的。如表面處理技術(shù)還可劃分為表面改性技術(shù)、薄膜技術(shù)、涂鍍層技術(shù)三大技術(shù)，這里就不再一一述及。

表面處理的意義：能有效提高工件表面的硬度、耐磨性能等。來源：百鑄網(wǎng)