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金属的韧化方法及工艺

金属的韧化方法及工艺
金属的韧化方法及工艺

1、金属材料的韧化

?各种工程结构,如桥梁、船艇、飞机、电站设备、压力容器、输气管道等,都曾出现过不少低于材料屈服强度下重大的脆性断裂事故

?促使人们认识到片面追求提高金属材料强度,而忽视韧性的做法是片面的?为了满足高新技术发展的需求,对于金属材料不仅要设法提高其强度,而且也需要提高其韧性

韧化原理

?断裂韧性:材料在外加负荷作用下从变形到断裂全过程吸收能量的能力,所吸收的能量愈大,则断裂韧性愈高

?提高断裂韧性增加断裂过程中能量消耗的措施都可以提高断裂韧性

?断裂韧性是材料的一项力学性能指标,是材料的成分和组织结构在应力和其他外界条件作用下的表现,在外界条件不变时,只有通过工艺改变材料的成分和组织结构,材料的断裂韧性才能提高

沿晶断裂与晶粒度

?由于晶界两边的晶粒取向不同,穿过晶界比较困难,穿过后,滑移方向要改变,起了强化和韧化的作用

?晶粒愈小,则晶界面积愈大,这种强化和韧化作用也愈大

?细化晶粒是达到既强化又韧化目的的有效措施

?合金钢回火脆性时,断裂易于沿晶界进行

?如E n24钢的奥氏体晶粒度由5~6级细化到12~13级,K IC值则由141MPam1/2提高到266MPam1/2。

?K IC值:指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。

?它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。它是材料固有的特性,只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。例如应力-应变曲线下的面积。韧性材料因具有大的断裂伸长值,所以有较大的断裂韧性,而脆性材料一般断裂韧性较小。

?通过晶粒细化,单位晶界面积偏聚的杂质含量相应减少,细化晶粒对于韧性有益

2、脆性相

?脆性相对材料韧性的影响很复杂

?①少量的塑性变形若能使脆性相断裂或与基体分开,则会产生裂纹,降低断裂强度,脆性相愈大降低愈多

?②晶界沉淀的脆性相,可以阻止晶界区的塑性松驰,起到硬化作用,可以通过位错塞积机理在晶界产生裂纹而降低韧性

?③晶内脆性相,如排列较密,则可缩短位错塞积距离,使解理断裂不易发生,从而可提高解理断裂强度,也可阻止裂纹伸展,并使裂纹尺寸限于颗粒间距,从而提高解理断裂强度,若脆性相与基体结合较弱,则在缺口下的形变较均匀,减少应力三向性,也可提高韧性

?④脆性相也可通过影响晶粒度而间接地影响韧性,脆性相大小对于晶粒度有不同的影响

脆性相各种几何学参量对韧性影响

?①含量(f v):一般说来,fv愈高,则塑性和韧性越低

?②大小(D) : D愈大,韧性下降愈多

?③间距(λ):韧性断裂时,λ愈大,则韧性愈高,解理断裂时则相反;

λ愈小,韧性反而愈高

?④形状:球形时,韧性最高,尖角状时材料的韧性下降较多,夹杂物沿纵向的总长度愈大,则横向韧性愈差

?⑤类型:塑性较好而与基体结合又较弱的脆性相(如MnS,Al2O3等)在形变过程中较早地沿脆性相与基体的界面开裂,塑性较差而与基体结合又较强的脆性相(如钢中TiC)在形变过程中,应力集中到一定程度可使其发生解理或破碎,使韧性降低

3、韧性相对韧性的影响

?①裂纹伸展遇到韧性相,由于韧性相不易解理断裂,而塑性变形又要消耗较大能量,因而裂纹伸展受到阻止

?②裂纹伸展到韧性相,由于直接前进受阻,被迫改向阻力较小及危害性较小的方向,例如分层,从而松驰能量,提高韧性

?③复合结构例如多层板,可以使各组元在平面应力状态下分别承担负荷。

平面应力下的断裂韧性比平面应变下的断裂韧性要高

?用奥氏体作为韧性相可提高钢的韧性

如对于AFC77不锈钢,通过改变奥氏体化温度来调整残余奥氏体的含量,对K IC 值有很大影响。

在强度基本上不变的情况下,可使K IC提高4倍左右。对于这种PH不锈钢,加入1%Ni及调整热处理工艺来控制残余奥氏体含量,可以获得很好的强度和韧性的组合

对于合金结构钢,少量的残余奥氏体也是K IC提高的原因之一

如4340钢通过1200℃奥氏体化处理,虽然晶粒粗大,但K IC显著提高

原因1:这种处理得到条板状马氏体,没有孪生马氏体

原因2:这种处理后,在马氏体片间有100~200?的残余奥氏体薄膜

4、基体相对韧性的影响

?裂纹主要在基体中扩展,因而基体的特征显然会影响裂纹伸展途径,从而改变多晶金属材料的断裂韧性

?此外,基体的特征还通过工艺影响相变产物及其组织结构,从而间接地影响材料的整体断裂行为

奥氏体基体对钢材断裂韧性的影响

?奥氏体基体的淬透性,M s温度,层错能和强度等对钢材断裂韧性的影响如下

?①细化奥氏体晶粒(d),从而可细化转变产物,对提高韧性有利

?②一般地说,转变温度愈低,则回火后的韧性愈高,因而对淬火一回火的钢材,要求有足够的淬透性

?③先共析铁素体对韧性是不利的,而针状的危害性又大于等轴状的,调整成分和工艺,细化针状铁素体,可以改善韧性

?④珠光体片是应力和应变集中点,有利于解理和脆断的形成和伸展,应该设法避免

?⑤孪生马氏体的韧性低于条板状马氏体,调整奥氏体的成分,改变奥氏体的M s、层错能USF及σS,可以改变马氏体的形貌

?⑥上贝氏体类似片层间距较小的珠光体,它们对于韧性是不利的,下贝氏体貌似自回火的条板状马氏体,它的韧性高于孪生马氏体,而低于条板状马氏体,在条板状马氏体形成之前先形成约10~20%的下贝氏体,由于分割了奥氏体晶粒,对韧性是有益的

5、韧化工艺

?(1)熔炼铸造

?(2)压力加工

?(3)热处理

1)熔炼铸造韧化工艺

?①成分控制

?实际情况成分波动和存在一定的杂质是不可避免的

?从提高韧性出发,提高合金纯度是有效的途径

?②气体和夹杂物

?控制气体(氢、氧、氮)和夹杂物(主要是氧化物和硫化物等)是冶炼和铸造工艺的重要问题

? a.氢是有害气体,引起白点和氢脆,材料强度愈高,危害性愈大

? b.氮易于引起低碳钢的蓝脆,是一种有害气体;在普通低合金钢中若有钒存在形成氮化物,则能提高强度;在奥氏体不锈钢中,它能够代替一部分镍,氮是有益的合金元素

? c.氧以氧化物类型的夹杂物存在,使韧性降低

? d. 夹杂物是脆性相,一般夹杂物含量愈多,则韧性愈低

2)压力加工韧化工艺

?依靠压力加工控制晶粒大小和取向,可改变材料韧性

?细化晶粒是重要的韧化措施

?热加工时,形变和再结晶同时进行,终轧温度和终轧后冷却速度会影响晶粒大小

①在较低温度,连续而较快地施加大变形量,可以获得细晶

?对钢材而言有以下几条规律

②高温停留时间愈长,则奥氏体晶粒愈大

③快速通过Ar3~Ar1区,可获得较细的铁素体晶粒

④快速冷却,可防止铁素体晶粒长大

?采用愈来愈低的终轧温度,如在A r3以上、γ+α区及低于A r1温度连续轧制,由于晶粒细化和位错胞块细小而使热轧钢板的强度和韧性提高?连续轧制时,终轧温度愈低及变形量大,则板材的{111}<110>织构愈强,韧性愈高

3)热处理韧化工艺

热处理是改变金属材料结构,控制性能的重要工艺

①超高温淬火

以淬火、回火和时效以及形变热处理为例,讨论提高断裂韧性的一些概念和思路对于中碳合金结构钢,采用比一般淬火温度高300多度的1200~1255℃超高温奥氏体化处理,虽然奥氏体晶粒从7~8级提高到1~0级,但KIC却提高70~125%原因可能是由于合金碳化物完全溶解,减少了第二相在晶界的形核,减少了脆性,提高了韧性

②临界区淬火当钢加热到Ac1~Ac3临界区,淬火回火后可以得到较好的韧性,这种热处理叫临界区热处理,或部分奥氏体化处理临界区处理的作用 a 组织和晶粒细化:临界区处理时,在原始奥氏体晶界上形成细小奥氏体晶粒,并且复相区内形成的α/γ界面比一般热处理的奥氏体晶界面积大10~50倍,较大的晶界及相界面使杂质偏析程度减小b 杂质元素在α及γ晶粒的分配:P(Sn、Sb)等杂质可富集在α晶粒,α晶粒这种清除杂质的作用,对于降低回火脆性有利c 碳化物形态:临界区热处理后的碳化物要比一般热处理的粗大,如V4C3的沉淀析出可作为回火时形核中心,从而减少晶界碳化物的沉淀

③回火和时效

钢材的回火是一种时效过程,是过饱和固溶体一马氏体的脱溶沉淀过程。

合金结构钢有两种回火脆性,即高温回火脆性和低温回火脆性。

高温回火脆性

由Sb、Sn、As、P等杂质偏聚在奥氏体晶界引起。选用Sb、Sn和As低的废钢及降低钢中P量,添加抑制回火脆性的合金元素可减少回火脆性倾向

提高钢的纯度,控制碳化物析出,可减少低温回火脆性

如Si含量增加使Fe3C开始形成温度上升,减少了脆化倾向,Mn、Cr能大量溶于Fe3C中,增加Fe3C的稳定性,增加脆化倾向

铝合金:时效组织对合金断裂性能有重大影响,一般获得均匀弥散的共格或半共格沉淀相比较适宜,粗大的非共格沉淀相,如晶界沉淀相,对断裂十分不利

为此铝合金淬火加热温度应尽可能高,保温时间充分,使强化相最大限度地溶入基体,淬火速度要快,以避免在晶界析出第二相

④形变热处理

将压力加工和热处理两种工艺巧妙结合起来的形变热处理可以进一步提高材料的韧性

如使结构钢在亚稳定奥氏体区变形,不仅可提高强度,还可同时提高韧性

提高强度主要是由于形变增加位错密度和加速合金元素的扩散,因而促进了合金碳化物的沉淀

塑性的提高也正是由于这种细化弥散的沉淀,降低了奥氏体中的碳及合金元素含量,淬火时形成没有孪生的、界面不规则的细马氏体片,回火时马氏体片间的沉淀物也较小

铸造工艺流程图

《铁-石墨自生金属型特种成型技术》的优越性 我公司重点项目为:《铁-石墨自生金属型特种成型技术》 我公司与上海交通大学材料系联合研发该项技术:《铁-石墨自生金属型特种成型技术》,技术水平处于国内领先地位,该技术及利用该技术生产的产品(FPM件主要用于汽车、机床、压缩机和液压件等)填补了省内空白。该技术是把铁碳合金在金属模中高速冷却,使得微观组织中的石墨形成致密的珊瑚状(具有分支的纤维),均匀分布在基体组织中。这种珊瑚状石墨由于是在合金液凝固过程中通过冷却速度的控制和加入微量元素而得到的,无须外加加入非金属强化材料(纤维或粒子),故被认为是自生复合材料。由于石墨本身具有优良的润滑性能,当该材料用于耐磨件时,一方面,石墨有润滑作用,另一方面,石墨剥落形成的显微凹坑可以在摩擦面上形成储油腔,使得在工件相互运动时可在配合面形成一层均匀的油膜,对材料起到保护作用.因此,铁-石墨自生复合材料作为高强度耐磨材料,具有广泛的用途。 表8 典型金属型铸铁化学成分、组织与性能

注:1.表中化学成分含量百分数皆指质量分数。 2.净化球墨铸铁铁液,控制Ti、Pb、S、Mn、Cu等元素对金属型球铁质量也十分重要。 ①Mg:高冷却速度(铜)型薄壁件低硫铁液加Mg0.01%即可使石墨完全球化。过高残Mg是造成多种金属型球墨铸铁件废、次品的主因。 ②P:增加流动性,又可防热裂,有的加到3.6%[53]。还加Sb0.02%~0.04%53]。磷加于炉料中的效果比加于铁液中明显。 ③Ti对灰铸铁可增加铁液过冷度,促进生成D型石墨。低CE作用明显。为保护机加工刀具Ti<0.075%。 该技术的主要优越性及先进性体现为:环境与资源是当今世界的两个重大课题。如何保护环境、节约资源是目前各国铸造工作者迫切追求的目标。为了实现这一目标,人们提出了绿色集约化铸造(绿色材料环境材料)的概念。所谓绿色集约化铸造是指铸造整个生产过程中应满足对环境无害、合理使用和节约自然资源、依靠科学技术得到最大的产出和效益等几个要求。所谓绿色材料是指资源和能源消耗小、对生态环境影响小、再生循环利用率高或可降解使用的具有优异实用性能的新型材料。按照这些要求,如前所述“铁-石墨自生金属型特种成型技术”代表了这一趋势。它除了在材料微观组织结构的优点,还摈弃了铁合金铸造中采用的砂型铸造的污染严重,劳动强度大等落后的生产方法。该技术生产的铸铁可保证致密无气孔、缩孔、缩松,工艺出品率高;铸铁尺寸精度高,表面光洁,加工量少且易加工(退火后);结晶细,性

CMF工业设计必须知道的表面材料及表面处理工艺

材料及表面处理 化学镀(自催化镀)autocalytic plating 在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程,通过这样的过程才能进行后期电镀等处理,多作为塑件的前处理过程。 电镀electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程,这种工艺过程比较烦杂,但是其具有很多优点,例如沉积的金属类型较多,可以得到的颜色多样,相比类同工艺较而言价格比较低廉。 电铸electroforming 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用,一般采用铜材质作一个部件的形状后,通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上,通常沉积厚度达到几十毫米,之后将形腔切开,分别镶拼到模具的形腔中,注射塑件,通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果,满足设计的需要,通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话,会达到良好的外观效果。真空镀vacuum plating 真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型,它们都是采用在真空条件下,通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜,通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层,同时具有速度快附着力好的突出优点,但是价格也较高,可以进行操作的金属类型较少,一般用来作较高档产品的功能性镀层,例如作为内部屏蔽层使用。 塑料电镀------塑料电镀的特点 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件的使用寿命。 随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。 塑料的工艺过程--------塑料制件电镀的主要工艺流程。 塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化 敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成品 塑料电镀的主要工艺流程 1、化学除油 防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度,以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。 2、粗化 为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙,粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。 3、敏化处理工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。 4、活化处理所谓活化处理,就是将吸附有还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般

金属材料的强化与韧化

金属材料的强化与韧化 机械工程学院机械工程1班刘文龙2011201120 对于金属材料来讲,最重要的性能指标包括了材料的强度和韧性等。简单的说,强度是指材料抵抗变形和断裂的能力,而韧性指的是材料变形和断裂过程中吸收能量的能力。 随着制造业及材料工业的快速发展,人们对高性能材料的需求已经越来越迫切,从目前角度来看,在不更改加工方式与行业整体现状的情况下,高性能材料主要由制备新型高性能材料与对原有材料进行改性以提高其性能两种方法,显然的,第二种方法更易实现,也更接近工程实际。在现有的研究中,提高材料的强度主要有以下两种途径: 1、完全消除材料内部的位错以及其他的缺陷,使它的强度接近于理论强度,例如金属晶须等,但实际应用难度较大; 2、在金属中引入大量缺陷,以此阻碍位错的运动,如加工硬化、固溶强化、细晶强化、沉淀强化等。 其中金属材料的强化主要有以下几种放法: 1、固溶强化此方法是利用点缺陷对位错运动的阻力使金属基体获得强化的一种方法,一般通过在金属基体中溶入一种或数种溶质元素形成固溶体而使其强度和硬度升高。 2、细晶强化此方法通过细化晶粒以增加晶界对位错的阻滞效应来提高金属强度。 3、第二相粒子强化此法按获得粒子的工艺可分为析出强化与弥散强化。 4、形变强化金属在塑性变形过程中,位错密度会逐渐增加,使得弹性应力场不断变大,位错间交互作用增强,使得位错困难增强金属强度。 这里以金属的细晶强化方式举例,在王艳林[1]等人关于热轧钢材晶粒细化的文章中指出,在保证相同变形量、变形温度以及化学成分的前提下,对22mm棒材进行热轧制后通过强制冷去的方式进行细化晶粒组织,将晶粒度的等级由7.5级提高到8.0级,见图1。通过试验发现,轧后强制冷却的热轧钢材延伸率为22.68%,与空冷状态下的24.30%基本相等,但是其屈服强度由空冷状态下的358.03MPa提高到了498.37MPa,提高了大约39.20%,抗拉强度由空冷状态下的508.33MPa提高到了626.44Mpa,提高了23.23%,可见通过此种方法对热轧钢材进行细晶强化对提高其综合性能效果十分明显,适宜推广;而目前首钢、水城钢铁公司等单位都进行了细晶钢螺纹钢的研究开发,均实现了细晶钢棒线材的工业化生产,并进行了推广应用。

金属表面处理方式详解

电镀/电泳/锌镀/发黑/金属表面着色/抛丸/喷砂/喷丸/磷化/钝化电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点: 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子(离子)在电场中移动的现象。溶液中带电粒子(离子)在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著),泳漆,电沉积。

发黑 钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层,提高钢件的防锈能力。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。在低温下(约3 50℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。 发蓝(发黑)的操作流程: 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化,是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜,以提高工件的抗腐蚀能力。 金属表面着色 金属表面着色,顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色,改变其单一的、冰冷的金属色泽,代之以五颜六色,满足不同行业的不同需求。给金属着色后一般都增加了防腐能力,有的还增加了抗磨能力。但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域,即用来美化生活,美化社会。 抛丸

表面防腐加工工艺流程介绍

金属材料以及由它们制成的结构物,在自然环境中或者在工况条件下,由于与其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的腐蚀。而且腐蚀破坏的形式种类很多,在不同环境条件下引起金属腐蚀的原因不尽相同,而且影响因素也非常复杂。 利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的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,称为表面处理工艺。 表面处理的作用: 1.提高表面耐蚀性和耐磨性,减缓、消除和修复材料表面的变化及损伤; 2.使普通材料获得具有特殊功能的表面; 3.节约能源、降低成本、改善环境。 金属表面防腐处理工艺分类,总共可以分为4大类:表面改性技术、表面合金化技术、表面转化膜技术和表面覆膜技术。 一、表面改性技术 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

后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 表面淬火的主要方法有火焰淬火和感应加热,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰等。 2、激光表面强化 激光表面强化是用聚焦的激光束射向工件表面,在极短时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。 激光表面强化可以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。 3、喷丸 喷丸强化是将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上,犹如无数个小锤锤击金属表面,使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技术。 4、滚压 滚压是在常温下用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面,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者特定花纹的表面处理工艺。 5、拉丝 拉丝是指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表面处理方法称为金属拉丝工艺。 6、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1.6~0.008μm。 二、表面合金化技术 化学表面热处理 表面合金化技术的典型工艺就是化学表面热处理。是将工件置于特定介质中加热保温,使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织,进而改变其性能的热处

常用表面处理工艺流程介绍

常用表面处理工艺流程 (1)钢铁件电镀锌工艺流程 ┌酸性镀锌 除油→ 除锈→ │ → 纯化→ 干燥└碱性 镀锌 (2)钢铁件常温发黑工艺流程 ┌浸脱水防锈油 │ │烘干 除油→除锈→常温发黑→│ 浸肥皂液——→ 浸锭子油或机油 │ │ └浸封闭剂 (3)钢铁件磷化工艺流程 除油→除锈→表调→磷化→涂装 (4) ABS/PC 塑料电镀工艺流程 除油→ 亲水→ 预粗化(PC≥50%)→ 粗化→ 中和→ 整面→ 活化→ 解胶→ 化学沉镍→ 镀焦铜→ 镀酸铜→ 镀半 亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镀封→ 镀铬 (5) PCB 电镀工艺流程

除油→ 粗化→ 预浸→ 活化→ 解胶→ 化学沉铜→ 镀铜→ 酸性除油→ 微蚀→ 镀低应力镍→ 镀亮镍→ 镀金→ 干燥 (6)钢铁件多层电镀工艺流程 除油→ 除锈→ 镀氰化铜→ 镀酸铜→ 镀半亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镍封→ 镀铬 (7)钢铁件前处理(打磨件、非打磨件)工艺流程 1、打磨件→ 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 非它电镀 2、非打磨件→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 其它电镀 (8)锌合金件镀前处理工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 镀碱铜→ 镀酸铜或焦磷酸铜→ 其它电镀 (9)铝及其合金镀前处理工艺流程 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→ 浸酸→ 二次沉新→ 镀碱铜或 镍→ 其它电镀 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→ 干燥→ 喷沫或喷粉→ 烘干或粗化→ 成品 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→ 染色→ 封闭→ 干燥→ 成品 (10)铁件镀铬工艺流程: 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 预镀碱铜→ 酸性光亮铜(选择)→ 光亮镍→ 镀铬或其它 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 半光亮镍→ 高硫镍→ 光亮镍→ 镍封(选择) →镀铬 (11)锌合金镀铬工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 阴极电解除油→ 浸酸→ 碱性光亮铜→ 焦磷酸铜(选择性)→ 酸性光亮铜(选择性)→ 光亮镍 →镀铬 (12)电叻架及染色工艺流程 前处理或电镀→ 纯水洗(2-3 次)→预浸→ 电叻架→ 回收→ 纯水洗(2-3次)→ 烘干→ 成品 不锈钢镀光亮镍工艺流程:有机溶剂除油→化学除油→水洗→阴极电解活化→闪镀镍 →水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→钝化→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。 不锈钢上的光亮镍层是微带黄光的银白色金属,它的硬度比铜、锌、锡、镉、金、银 等要高,但低于铬和铑金属。光亮镍在空气中具有很高的化学稳定性,对碱有较好

金属表面处理工艺有哪些,常见金属表面处理方法

金属表面处理工艺有哪些_常见金属表面处理方法有哪些 金属表面在各种热处理、机械加工、运输的过程中,不可避免地会产生腐蚀、随着油污和杂质等,产生氧化现象,这就需要进行表面处理。 金属表面处理有很多种,按照其特性的不同可分为溶剂清洗、机械处理和化学处理三大类。根据不同氧化程度的金属表面,应采用不同的处理方式。如对于较薄的氧化层可采用溶剂清洗、机械处理和化学处理,或者直接采用化学处理,对于严重氧化的金属表面,由于氧化层较厚,如果直接采用溶剂清洗和化学处理,不但处理不彻底,还会浪费大量的清洗剂和化学剂,最好先采用机械处理。 溶剂清洗是对使用溶剂对金属表面进行清洗的一种处理方法,该方法可以有效去除工件表面的油污、杂质和氧化层,使工件表面获得清洁。经溶剂清洗后的金属表面具有高度活性,更容易受到灰尘、湿气的污染,所以处理后的工件还要进行喷涂、喷涂等表面处理,提高工件的抗腐蚀能力。 金属的表面处理有哪些? 不锈钢:电镀、抛光、拉丝、电泳、PVD、蚀刻、彩色钝化 铝合金:阳极氧化、电镀、蚀刻 镁合金:电镀、钝化皮膜 钛合金:电镀、阳极氧化 锌合金:电镀、钝化 铸铝:电镀、阳极氧化 钢铁:钝化、磷化 电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点: 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

金属的韧化方法及工艺

1、金属材料的韧化 ?各种工程结构,如桥梁、船艇、飞机、电站设备、压力容器、输气管道等,都曾出现过不少低于材料屈服强度下重大的脆性断裂事故 ?促使人们认识到片面追求提高金属材料强度,而忽视韧性的做法是片面的?为了满足高新技术发展的需求,对于金属材料不仅要设法提高其强度,而且也需要提高其韧性 韧化原理 ?断裂韧性:材料在外加负荷作用下从变形到断裂全过程吸收能量的能力,所吸收的能量愈大,则断裂韧性愈高 ?提高断裂韧性增加断裂过程中能量消耗的措施都可以提高断裂韧性 ?断裂韧性是材料的一项力学性能指标,是材料的成分和组织结构在应力和其他外界条件作用下的表现,在外界条件不变时,只有通过工艺改变材料的成分和组织结构,材料的断裂韧性才能提高 沿晶断裂与晶粒度 ?由于晶界两边的晶粒取向不同,穿过晶界比较困难,穿过后,滑移方向要改变,起了强化和韧化的作用 ?晶粒愈小,则晶界面积愈大,这种强化和韧化作用也愈大 ?细化晶粒是达到既强化又韧化目的的有效措施 ?合金钢回火脆性时,断裂易于沿晶界进行 ?如E n24钢的奥氏体晶粒度由5~6级细化到12~13级,K IC值则由141MPam1/2提高到266MPam1/2。 ?K IC值:指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。 ?它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。它是材料固有的特性,只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。例如应力-应变曲线下的面积。韧性材料因具有大的断裂伸长值,所以有较大的断裂韧性,而脆性材料一般断裂韧性较小。

?通过晶粒细化,单位晶界面积偏聚的杂质含量相应减少,细化晶粒对于韧性有益 2、脆性相 ?脆性相对材料韧性的影响很复杂 ?①少量的塑性变形若能使脆性相断裂或与基体分开,则会产生裂纹,降低断裂强度,脆性相愈大降低愈多 ?②晶界沉淀的脆性相,可以阻止晶界区的塑性松驰,起到硬化作用,可以通过位错塞积机理在晶界产生裂纹而降低韧性 ?③晶内脆性相,如排列较密,则可缩短位错塞积距离,使解理断裂不易发生,从而可提高解理断裂强度,也可阻止裂纹伸展,并使裂纹尺寸限于颗粒间距,从而提高解理断裂强度,若脆性相与基体结合较弱,则在缺口下的形变较均匀,减少应力三向性,也可提高韧性 ?④脆性相也可通过影响晶粒度而间接地影响韧性,脆性相大小对于晶粒度有不同的影响 脆性相各种几何学参量对韧性影响 ?①含量(f v):一般说来,fv愈高,则塑性和韧性越低 ?②大小(D) : D愈大,韧性下降愈多 ?③间距(λ):韧性断裂时,λ愈大,则韧性愈高,解理断裂时则相反; λ愈小,韧性反而愈高 ?④形状:球形时,韧性最高,尖角状时材料的韧性下降较多,夹杂物沿纵向的总长度愈大,则横向韧性愈差 ?⑤类型:塑性较好而与基体结合又较弱的脆性相(如MnS,Al2O3等)在形变过程中较早地沿脆性相与基体的界面开裂,塑性较差而与基体结合又较强的脆性相(如钢中TiC)在形变过程中,应力集中到一定程度可使其发生解理或破碎,使韧性降低 3、韧性相对韧性的影响 ?①裂纹伸展遇到韧性相,由于韧性相不易解理断裂,而塑性变形又要消耗较大能量,因而裂纹伸展受到阻止

表面处理工艺大全

表面处理大汇总 表面处理即是通过物理或化学的方法在材料表面形成一层具有某种或多种特殊性质的表层。通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能。 外观:颜色、图案、logo、光泽\线条(3D、2D); 质感:手感、粗糙度、寿命(品质)、流线型等等; 功能:硬化、抗指纹、抗划伤; 一、阳极氧化 阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。 工艺流程: 单色、渐变色:抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干 双色:①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2→封孔→烘干 ②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1→镭雕→阳极氧化2→封孔→烘干 技术特点: 1、提升强度, 2、实现除白色外任何颜色。 3、实现无镍封孔,满足欧、美等国家对无镍的要求。 技术难点及改善关键点: 阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要结构件厂商在生产过程中不断探索,寻求突破。 阳极氧化处理相关厂商 1、比亚迪 2、富士康 3、大禹化工 4、鸿荣恒铝制品

…… 二、电泳(ED-Electrophoresisdeposition) 电泳:用于不锈钢、铝合金等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。 工艺流程:前处理→电泳→烘干 技术特点: 优点: 1、颜色丰富; 2、无金属质感,可配合喷砂、抛光、拉丝等; 3、液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理; 4、工艺成熟、可量产。 缺点:掩盖缺陷能力一般,压铸件做电泳对前处理要求较高。 电泳处理相关厂商 1、船南济城科技 2、弘昕五金 …… 三、微弧氧化(MAO) 微弧氧化:在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。 工艺流程:前处理→热水洗→MAO→烘干 技术特点 优点: 1、陶瓷质感,外观暗哑,没有高光产品,手感细腻,防指纹; 2、基材广泛:Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等; 3、前处理简单,产品耐腐蚀性、耐候性极佳,散热性能佳。 缺点:目前颜色受限制,只有黑色、灰色等较成熟,鲜艳颜色目前难以实现;成本主要受高耗电影响,是表面处理中成本最高的其中之一。 微弧氧化处理相关厂商 1、比亚迪

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程

铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点:1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。 4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型(制芯)和机器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成;机器造型是指主要的造型工作,包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法: 手工造型因其操作灵活、适应性强,工艺装备简单,无需造型设备等特点,被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低,劳动强度较大。手工造型的方法很多,常用的有以下几种: 1.整模造型 对于形状简单,端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便,造型时整个模样全部置于一个砂箱内,不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件,如齿轮坯、轴承座、罩、壳等(图2)。

常用钢材表面处理工艺流程

常用钢材表面处理工艺流程 (1)钢铁件电镀锌工艺流程┌酸性镀锌 除油→除锈→│→纯化→干燥└碱性镀锌 (2)钢铁件常温发黑工艺流程┌浸脱水防锈油││烘干 除油→除锈→常温发黑→│浸肥皂液——→浸锭子油或机油││└浸封闭剂(3)钢铁件磷化工艺流程除油→除锈→表调→磷化→涂装 (4)ABS/PC塑料电镀工艺流程 除油→亲水→预粗化(PC≥50%)→粗化→中和→整面→活化→解胶→化学沉镍→镀焦铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镀封→镀铬(5)PCB电镀工艺流程 除油→粗化→预浸→活化→解胶→化学沉铜→镀铜→酸性除油→微蚀→镀低应力镍→镀亮镍→镀金→干燥 (6)钢铁件多层电镀工艺流程 除油→除锈→镀氰化铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镍封→镀铬 (7)钢铁件前处理(打磨件、非打磨件)工艺流程 1、打磨件→除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→非它电镀 2、非打磨件→热浸除油→电解除油→酸蚀→其它电镀 (8)锌合金件镀前处理工艺流程 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→镀碱铜→镀酸铜或焦磷酸铜→其它电镀(9)铝及其合金镀前处理工艺流程 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→浸酸→二次沉新→镀碱铜或镍→其它电镀

除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→干燥→喷沫或喷粉→烘干或粗化→成品 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→染色→封闭→干燥→成品 (10)铁件镀铬工艺流程: 除蜡→热浸除油→阴极→阳极→电解除油→弱酸浸蚀→预镀碱铜→酸性光亮铜(选择)→光亮镍→镀铬或其它 除蜡→热浸除油→阴极→阳极→电解除油→弱酸浸蚀→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封(选择)→镀铬 (11)锌合金镀铬工艺流程 除蜡→热浸除油→阴极电解除油→浸酸→碱性光亮铜→焦磷酸铜(选择性)→酸性光亮铜(选择性)→光亮镍→镀铬 (12)电叻架及染色工艺流程 前处理或电镀→纯水洗(2-3次)→预浸→电叻架→回收→纯水洗(2-3次)→烘干→成品 电镀锌的技术很多,提供一些专利技术的给你看看。

陶瓷金属化技术

陶瓷金属化技术-钼锰法 新型陶瓷常用的钼锰法工艺流程与被银法基本相似。其金属化烧结多在立式或卧式氢气炉中进行。采用还原气氛,但需要含微量的氧化气体,如空气和水汽等,也可采用H2、N2及H2O三元气体。金属烧结的温度,一般比瓷件的烧成温度低30~100℃。[钼锰法也是烧结金属粉末法最重要的一种。] 金属件的膨胀系数与陶瓷的膨胀系数尽可能接近,互相匹配,封包陶瓷的金属应有较高的温度系数,封接与陶瓷内的金属应有较低的温度系数。这样,陶瓷保持受压状态。 钼锰法的工艺流程图: 1、金属化用的原料的处理与配制 (1)钼粉:使用前先在纯,干的H2气氛中1100 ℃处理,并将处理过的钼粉100g加入500ml

无水乙醇中摇动一分钟,然后静置三分钟,倾出上层的悬浮液,在静止数小时使澄清,最后取出沉淀在40 ℃下烘干。 (2)锰粉:电解锰片在钢球磨中磨48小时,以磁铁吸去铁屑,在用酒精漂选出细颗粒。(3)金属化涂浆的配制与涂制:取100g钼锰金属的混合粉末(钼:锰=4:1),在其中加入2.5g硝棉溶液及适量的草酸二乙酯,搅拌均匀,至浆能沿玻璃棒成线状流下为准。每次使用前如稠度不合适,可再加入少量硝棉溶液或者草酸二乙酯进行调节。涂层厚度为50um。 金属化的机理:锰被水气中的氧气在800℃下氧化,高温下,熔入玻璃相中,减低其黏度。玻璃相渗入钼层空隙,并向陶瓷坯体中渗透。由于Al2O3在玻璃相中溶解-重结晶过程,因此在界面上往往存在大颗粒的刚玉晶体。氧化锰还能与Al2O3生成锰铝尖晶石,或与SiO2生成蔷薇辉石。 钼在高温下烧结成多孔体,同时钼的表面被氧化,并渗入到金属化层空隙的玻璃相中,被润湿和包裹,这样容易烧结,并向瓷体移动。 冷却后,经书相层就通过过渡区而与瓷坯紧密的结合。由于以上的高温反应在氧化铝瓷和钼锰金属化层之间形成有一厚度的中间层。金属化层厚度约为50um时,中间层约为30um,金属化层厚度增加,中间层厚度也增加。 2、上镍 在金属化烧成以后,为改善焊接时金属化层与焊料的润湿性能,许在上面上一层镍,可用涂镍再烧,也可用电镀的方法。 1,烧镍:将镍粉用上述钼粉漂选方法获得细颗粒,并采用和制金属化钼锰浆一样的方法制成镍浆,涂在烧好的金属化层上,厚度为40um,在980℃干H2气氛中烧结15分钟。 2,镀镍:在金属化层上电镀镍,周期短,电极上采用的镍板纯度为99.52%。 3、焊接 经金属化并上有镍的陶瓷,与金属焊接在一起,是在干燥H2保护下的立式钼丝炉中进香。与可伐合金焊接时焊料用纯银,与无氧铜焊接时,只能用银铜低共熔合金。 纯银焊料:一般采用0.3mm厚的薄片,或直径0.1mm的银丝,纯度为99.7%,焊接温度为030-1050℃ 银铜焊料:也可采用0.3mm厚的薄片,或直径0.1mm的银丝,成分为72.98%银,27.02%铜焊接温度为030-1050 ℃

金属表面处理工艺流程

金属表面处理工艺流程 表面处理是通过一种材料经过加工转化为另一种物体表面的方式叫表面加工,它 可以提高一个物体外表的美观感。目前我们常见的有烤漆和电镀。 电镀之前一般都要抛光,抛光:目的是进一步降低零件表面的粗糙度,获得光亮的外观。 一、电镀 电镀是一种化学过程,它是在外界直流电源的作用下通过两类导电在阳极和阴极两个电极上进行氧化还原反应的过程。 是指:在含有欲镀金属的盐类溶液中﹐以被镀基体金属为阴极﹐通过电解作用﹐使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来﹐形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属﹐具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层﹐装饰性镀层及其它功能性镀层。 电镀工艺流程: 上挂 下后处 检验包装 前处理:电镀前的所有工序统称为前处理,目的是修整工件表面,去除工件表面 的油脂,锈皮,氧化膜等,为后面镀层沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响 到外观结合力,据统计,60%的电镀不良品由于前处理不良所造成. 前处理的方式有:喷砂、磨光、抛光、热浸脱脂、超音波脱脂、电脱脂、酸洗活 化等。 后处理:电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能。如耐腐蚀性、抗变色能力、可焊性等。 后处理的方式有:钝化、中和、着色、防变色、封孔等 电镀:在工件表面得到所需镀层。整个流程的核心程序。

电镀工艺过程一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理(钝化处理)三个阶段。镀前预处理 镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂﹐去锈蚀﹐去灰尘等工作。步骤如下﹕ 第一步使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。 第二步去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。 第三步除锈﹐可用机械﹐酸洗以及电化学方法除锈。 第四步活化处理﹐一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理 钝化处理 所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广﹐电镀后一般都可进行钝化处理。 不锈钢色(113)铁板 粗胚上挂初段电解(12分钟)超声波(3分钟)酸电解(40 秒)碱浸(3分钟)酸活化(20秒)半光镍(9分钟)全光镍(15分钟)微孔镍(3分钟)钝化(3分钟)烤干(20-30分钟,130-150°)检验拉丝喷漆成品检验包装出货 铝合金(113) 粗胚上挂热脱(5分钟)超声波(3分钟)硝酸活化 锌置换硝酸二次锌置换碱铜(1分钟)焦铜(5分钟)酸铜(10分钟)光镍(5分钟)钝化烤干检验拉丝喷漆检验包装出货 CU色(W021) 粗胚上挂初段电解(5分钟)热脱(5分钟)超声波(3分钟)酸电解(1分钟)碱浸(30秒)酸活化(30秒)半光镍(5分钟)酸铜(10分钟)黑镍(3分钟)钝化烤干(30分钟)检验拉丝喷漆包装出货 铝合金(w021) 粗胚上挂热脱(5分钟)超声波(3分钟)硝酸活化 锌置换二次活化二次锌置换碱铜(1分钟)焦铜(5 分钟)酸铜(10分钟)黑镍(3分钟)钝化烤干 检验拉丝喷漆检验出货 二、烤漆 烤漆一般分为粉体和液体两种。我司主要是用以下三种底材:铜,铁,铝。

金属强韧化原理

1金属材料强韧化的目的和意义? 目的:A.节约材料,降低成本,节约贵重的合金元素的使用,增加材料在使用过程中的可靠性和延长服役寿命。 B.希望所使用的材料既有足够的强度,又有较好的韧性,但通常的材料二者不可兼得。 意义:在于理解材料强韧化机理、组织形态、微观结构与金属的强度、韧性之间的确切关系,以便找出适宜的冶金技术途径来提高金属的强韧性,使之达到新的水平或研究出新的高强韧性的金属。这是一个具有重大的理论意义和经济价值的研究开发领域。理解材料强韧化机理,掌握材料强韧化现象的物理本质,是合理运用和发展材料强韧化方法从而挖掘材料性能潜力的基础。 2.金属材料强韧化的主要机制有哪些? 1)物理强韧化:所谓物理强韧化是指在金属内部晶体缺陷的作用和通过缺陷之间的相互作用,对晶体的力学性能产生一定的,进而改变金属性能。 2)化学强韧化:化学强韧化是指是元素的本质决定的因素以及元素的种类不同和元素的含量不同造成的材料性能的改变。 3)机械强韧化:就是除了结构、尺寸、形状方面的机械原因外,主要指界面作用造成的强韧化。 4)复合组织强韧化:即两种或两种以上的金属组织复合在一起,其中有的组织强度比较高,有的组织韧性比较高,复合后起到了既提高强度有提高韧性的作用。 3.如何理解强化和韧化的关系 强度是是在给定条件(温度/压力/应力状态/应变速率/周围介质)下材料达到给定变形量所需要的应力,或材料发生破坏的应力,研究变形及断裂是研究强度的重要手段和过程。 韧性是断裂过程的能量参量,是材料强度与塑性的综合表现,它是材料在外加负荷作用下从变形到断裂全过程吸收能量的能力,所吸收的能量愈大,则断裂韧性愈高。 一般情况下,材料的强度和韧性是不可兼得的,在提高金属材料强度的同时塑性必然会下降,反之,在改善金属的塑性的同时,强度也会下降。目前,晶粒细化是提高金属强韧化的有效方法,金属的晶粒变细后,强度提高,韧性又不显著降低。 4.试举出3种最新强韧化技术方法的例子。 1)细晶强化:它是常温下一种有效的材料强化手段。细化晶粒可以提高金属的强

高分子材料金属化

随着高分子材料技术的发展,塑料代替金属在很多领域的应用,不能替代的是金属让人喜爱的质感。如何让塑料拥有金属材料的外观,替代金属材料,将两者优点结合起来,这一直是高分子研究的课题。到目前为止,研究人员已经能够设法在塑料的表面镀敷一层金属来改善塑料的性能,产生了一些展现金属质感外观的塑料制品,这都归功于塑料表面金属化工艺。 什么是高分子材料金属化? 高分子材料金属化是利用物理或化学手段在高分子材料表面镀上一层金属,使其表面呈现出金属的某些性质,如导电性、磁性、导热性等。金属化后的高分子材料具有金属外观,镀层硬度高,便于焊接,可以代替金属制品,降低成本;同时由于高分子材料一般具有高韧性,耐热性,耐蚀性等,使得金属化的高分子材料比普通金属材料性能更好。随着技术的发展,现在在塑料树脂中添加金属粉等,同样能够制备出金属化材料。 塑料金属化工艺有哪些? 塑料金属化基本分为两大类,一是塑料表面金属化,另一个是塑料整体金属化。前者又分为干法和湿法等。干法主要包括物理气相沉积和化学气相沉积等;湿法主要包括化学镀、电镀以及化学还原等。 一、干法镀膜 1、真空蒸发法 是指在真空环境下加热镀膜材料,使其在极短时间内蒸发,沉积在塑料表面上形成镀层。 优点:此法成膜速率快、效率高,但薄膜与基体结合较差。为此,人们将等离子刻蚀和真空蒸发法结合起来以提高结合力(离子镀)。 缺点:只能蒸发像铝这种低熔点的金属。 应用:镀铝膜,复合材料包装制品 2、磁控溅射法 是用高能离子轰击靶材,使靶材表面原子获得足够能量脱离母材,并按相应的溅射方向飞跃出来,沉积在塑料表面的方法。 优点:与真空蒸发法相比,磁控溅射法不需要预处理,结合力较强,且能沉积多种金属。 应用:汽车隔热防爆膜,其中金属隔热层由在PET膜上通过真空蒸镀或真空磁控溅射金属铝、银、镍等而成。 3、化学气相沉积(CVD)

消失模铸造工艺流程介绍

消失模铸造工艺流程及车间环境状况分析消失模铸造简称EPC,又称气化模铸造或实型铸造。它是采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型,造好铸型后不取出模样、直接浇入金属液,在高温金属液的作用下,泡沫塑料模样受热气化、燃烧而消失,金属液取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置,冷却凝固后即获得所需的铸件。 消失模铸造工艺简图: 消失模铸造生产线的工艺流程分为白区与黑区两大部分。 一、白区工艺流程: 首先根据铸件的材质以及壁厚选择适合它的原始珠粒。将原始珠粒按定量加入间歇式予发机中进行预发泡,使其达到工艺要求的密

度,通过予发机硫化床干燥后发送到熟化仓内进行熟化。熟化后的珠粒运送到成型间,将珠粒注入到成型机上的模具中,通蒸汽将其膨胀融解成型,形成铸件模样,通冷水进行冷却降温,使白模具有一样的强度,这时成型机起模人工取出白模放到白模烘干车上,运输至热风隧道通过式烘干室进行烘干。白模烘干车在烘干室轨道上行走,每推进室内一车,在另一端顶出一车,以此循环。烘干室采用热风强制循环系统,烘干室内的温度及湿度通过PLC自动控制达到工艺要求,大大提高了生产效率,并节约能源。白模烘干后运输到组模间组装、粘结浇冒口。组装好的白模运输至一次涂料间浸刷涂料,不同材质的铸件选择不同的涂料配方,将原材料放入涂料搅拌机中进行搅拌,达到工艺要求时间后测试涂料密度,经测试合格后再放入涂料槽中供工人使用。将浸刷好的白模放到烘干车上运输至黄模一次烘干室进行烘干,烘干后的黄模运输到二次涂料间进行二次浸刷涂料,达到工艺要求的涂层厚度,再运输至黄模二次烘干室进行烘干、修补。经过二次烘干后的黄模用烘干车运输到黑区造型工部进行填箱、造型,烘干车空车返回成型间。至此白区工艺流程全部结束。 二、黑区工艺流程: 1、造型工部: 造型工部由两条造型线和一条回箱线组成,砂箱的循环运行是由砂箱轨道、手动变轨车来完成,每一条生产线由工艺要求的砂箱数量组成。每一条造型线由一台2吨单维振实台,两台4吨变频三维振实台组成。造好型的砂箱依次进入两条浇注冷却线,浇注冷却线由真空对接机组成。浇注冷却线进入一定数量砂箱后真空对接机自动对接、人工浇注。浇注完成后进行保压冷却,保压后真空对接机复位,撤真空,保压结束后进入冷却段进行冷却。在这两条浇注线浇注的同时,造型线造好型的砂箱依次进入令外两条浇注线等待浇注,并重复前两条浇注线的动作,以此循环。 本造型工部采用BSZ-04k变频三维振实台,其结构及工作原理:

表面处理工艺

喷涂 喷涂是最常见的表面处理,无论塑料还是五金都适用。喷涂一般包括喷油、喷粉等,最常见的是喷油。 喷涂的涂料俗称油漆,涂料是由树脂、颜料、溶剂、和其他添加剂构成。 塑料喷涂一般有两道漆,表面呈现颜色的称为面漆,最表面透明图层称为保护漆。 喷涂工艺流程介绍: (1)前期清洁。如静电除尘等。 (2)喷涂面漆。面漆一般是表面看的到的颜色。 (3)烘干面漆。分为室温自然干燥、专用烤炉烘干。 (4)冷却面漆。专用烤炉烘干需要冷却。 (5)喷涂保护漆。保护器一般是用来保护面漆的,大部分是透明的油漆。 (6)固化保户漆。 (7) QC检查。检查是否满足需求。 3.橡胶油 橡胶油,又称弹性漆,手感漆,橡胶油是一种双成分高弹性的手感油漆,用该油漆喷涂后的产品具有特殊柔软的触感及高弹性表面手感。橡胶油的缺陷是成本高,耐用一般,用久了容易脱落。 橡胶油广泛应用于通信产品,视听产品,MP3、手机外壳,装饰品、休闲娱乐用品,游戏机手柄,美容器材等。 4.UV漆 UV漆是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。常用的UV波长范围为200-450nm。 UV漆在紫外线光照射下才能固化。 UV漆的特点:透明光亮,硬度高,固定速度快,生产效率高,保护面漆,加硬加亮表面。水镀 水镀是一种电化学的过程,通俗理解就是将需要电镀的产品零件浸泡在点解液中,再通以电流,以点解的方式使金属沉积在零件表面形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面加工方法。 水镀适应的材料:最常见的是ABS,最好是电镀级的ABS,其他常见塑料如PP,PC,PE等都很难水镀。 常见的表面颜色:金色,银色,黑色,枪色。常见的电镀效果:高光,亚光,雾面,混合等。 真空镀 真空镀是电镀的一种,是在高度真空的设备里,在产品表面镀上一层细薄的金属镀层的一种方法。 真空镀的工艺流程:表面清洁-去静电-喷底漆-烘烤底漆-真空镀膜-喷面漆-烘烤面漆-品质检查-包装。真空镀的优缺点: 真空镀的优缺点是相对水镀来说的,其优点如下: 可电镀的塑胶材料多。 3.可做彩镀,颜色丰富。 4.电镀时不改变塑胶性能,局部电镀方便。 5.不产生废液,环保。

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