金屬表面處理

表面處理是指在基材表面人工地形成一層與基材具有不同機械、物理和化學性質的表層。表面處理的目的是滿足產品耐腐蝕、耐磨、裝飾或其他特殊功能的要求。對于金屬鑄件，我們常用的表面處理方法是機械研磨、化學處理、表面熱處理、涂裝表面、表面處理是清潔工件表面、清潔、去除毛刺、去除油污、去除氧化皮等。

表面處理生產線是利用現代物理、化學、金相和熱處理等新的邊緣技術，改變零件表面的狀態和性能，使其與芯材相結合，達到預定性能要求的工藝方法，稱為表面處理。表面處理的一般說明有兩種:一種是廣義的表面處理，即前處理、電鍍、涂層、化學氧化、熱噴霧等多種物理和化學方法，另一種是狹義的表面處理，即噴砂、研磨等，也就是我們常說的前處理部分。

下面我們主要談談狹義的表面處理。

工件在加工、運輸、保管等過程中，表面多含有氧化皮、銹模殘留的型砂、爐渣、灰塵、油等污垢。如果涂層能牢固地附著在工件表面，工件表面必須在涂覆前清洗干凈，否則，不僅會影響涂層與金屬的結合力和防腐性能，而且會使母材即使在涂層的保護下繼續腐蝕，導致涂層剝落，影響工件的力學性能和使用壽命。因此，工件涂裝前的表面處理是獲得高質量保護層、延長產品使用壽命的重要保證和措施。

表面處理方法

根據使用的方法不同，表面處理工藝可分為以下幾類。

電化學法

該方法是利用電極反應，在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是：

（一）電鍍

在電解質溶液中，工件是陰極，在外加電流的作用下，在其表面形成一層鍍層，稱為電鍍。涂層可以是金屬、合金、半導體或包含各種固體顆粒，例如鍍銅和鍍鎳。

（二）氧化

電解液中的工件是陽極，在外加電流的作用下，在其表面形成一層氧化膜的過程，叫做陽極氧化，就像鋁合金的陽極氧化。

化學或電化學可用于鋼鐵的氧化處理。化學法是將工件置于氧化溶液中，依靠化學作用在工件表面形成一層氧化膜，如鋼鐵的青色處理。

化學方法

采用無電流作用，利用化學物質的相互作用，在工件的表面形成涂層。其主要方法如下:

（一）化學轉化膜處理

在電解質溶液中，在沒有外部電流的情況下，通過溶液中的化學物質與工件之間的相互作用在金屬工件表面形成涂層的過程稱為化學轉化膜處理。例如金屬表面的藍色、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。

（二）化學鍍

在電解質溶液中，工件表面在沒有外加電流的情況下進行催化處理。在溶液中，由于化學物質的減少，一些物質沉積在工件表面形成涂層，這就是所謂的化學鍍，如化學鍍鎳和化學鍍銅。

熱加工法

該方法使材料在高溫下熔化或熱擴散，在工件的表面形成涂層。其主要方法是：

（一）熱浸鍍

將金屬工件放入熔融金屬中，在其表面進行熱浸鍍的工藝，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。

（二）熱噴涂

將熔融金屬霧化，噴涂在工件表面，形成涂層過程，稱為熱噴鋅、熱噴鋁等。

（三）熱燙印

將金屬箔加熱、加壓復蓋在工件表面，形成復蓋層的過程，稱為熱印鋁箔等。

（四）化學熱處理

工件與化學物質接觸、加熱，在高溫下命令某些要素進入工件表面的過程，稱為氮化、碳化等化學熱處理。

（五）堆焊

用焊接方式將熔融金屬堆積在工件表面形成焊接層的過程稱為堆積焊接，如堆積焊接耐磨合金等。

真空法

這種方法是在高真空狀態下，材料被蒸發或電離并沉積在工件表面形成涂層的過程。其主要方法是。

（一）物理氣相沉積（PVD）

把金屬氣化為原子或分子，或把金屬離子化為離子，在真空條件下，直接沉積到工件表面，形成鍍層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積的顆粒束源于非化學因素，如蒸發鍍、離子鍍等。

（二）離子注入

通過在高壓下注入不同的離子對工件進行表面改性的過程稱為離子注入，如硼注入。

（三）化學氣相沉積（CVD）

低氣壓(有時也是常壓)條件下，氣態物質通過化學反應在工件表面形成固體沉積層的過程，稱為化學氣相鍍，如氧化硅，氮化硅等。