表面工程學(xué)課程小結(jié)

1、1表面工程學(xué)課程小結(jié)表面工程學(xué)課程小結(jié)1.表面工程技術(shù)：表面工程技術(shù)：是賦予材料或零部件表面以特殊的成分、結(jié)構(gòu)和性能（或功能）是賦予材料或零部件表面以特殊的成分、結(jié)構(gòu)和性能（或功能）的化學(xué)、物理方法與工藝。它的實施對象是固體材料的表面。的化學(xué)、物理方法與工藝。它的實施對象是固體材料的表面。基材涉及幾乎所有的工程材料，基材涉及幾乎所有的工程材料，如金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料、高分子材料、混凝土、木材、各類復(fù)合材料。如金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料、高

2、分子材料、混凝土、木材、各類復(fù)合材料。表面改性技術(shù)：主要指賦予材料表面以特定的物理、化學(xué)性能的表面工程技術(shù)。表面改性技術(shù)：主要指賦予材料表面以特定的物理、化學(xué)性能的表面工程技術(shù)。按照工藝特點的不同，表面改性技術(shù)可分為：表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)，表面涂層、鍍層按照工藝特點的不同，表面改性技術(shù)可分為：表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)，表面涂層、鍍層及堆焊技術(shù)，表面合金化技術(shù)等三大類。及堆焊技術(shù)，表面合金化技術(shù)等三大類。2.表面、磨損與腐蝕表面、磨損與腐蝕典型固體表

3、面有：理想表面、潔凈表面與清潔表面、機械加工過的表面、一般表面。典型固體表面有：理想表面、潔凈表面與清潔表面、機械加工過的表面、一般表面。最基本的磨損形式：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損。最基本的磨損形式：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損。這些磨損過程的特點。這些磨損過程的特點。影響磨粒磨損過程的因素有：磨粒的硬度、磨粒形狀和粒度、工況和環(huán)境條件。影響磨粒磨損過程的因素有：磨粒的硬度、磨粒形狀和粒度、工況和環(huán)境條件。影響固

4、體材料粘著磨損性能的因素有：影響固體材料粘著磨損性能的因素有：潤滑條件或環(huán)境、硬度、潤滑條件或環(huán)境、硬度、晶體結(jié)構(gòu)和晶體的互溶性、溫度。晶體結(jié)構(gòu)和晶體的互溶性、溫度。腐蝕：按腐蝕機理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。腐蝕：按腐蝕機理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。按腐蝕形態(tài)不同分為：全面腐蝕、局部腐蝕。按腐蝕形態(tài)不同分為：全面腐蝕、局部腐蝕。按環(huán)境不同，可將腐蝕分為：濕蝕，干蝕，微生物腐蝕。按環(huán)境不同，可將腐蝕分為：濕蝕，干蝕，微生物腐蝕。電化學(xué)腐蝕

5、：指金屬在導(dǎo)電的液態(tài)介質(zhì)中因電化學(xué)作用導(dǎo)致的腐蝕，在腐蝕中有電流電化學(xué)腐蝕：指金屬在導(dǎo)電的液態(tài)介質(zhì)中因電化學(xué)作用導(dǎo)致的腐蝕，在腐蝕中有電流產(chǎn)生。產(chǎn)生。如：電偶腐蝕：在腐蝕介質(zhì)中，金屬與另一種電位更正的金屬或非金屬導(dǎo)體發(fā)生電連如：電偶腐蝕：在腐蝕介質(zhì)中，金屬與另一種電位更正的金屬或非金屬導(dǎo)體發(fā)生電連接而引起的加速腐蝕。接而引起的加速腐蝕。大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕：是金

6、屬在干燥的氣體介質(zhì)中或不導(dǎo)電的液體介質(zhì)中（如酒精、石油等）發(fā)化學(xué)腐蝕：是金屬在干燥的氣體介質(zhì)中或不導(dǎo)電的液體介質(zhì)中（如酒精、石油等）發(fā)生的腐蝕，腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。高溫氧化屬于化學(xué)腐蝕。生的腐蝕，腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。高溫氧化屬于化學(xué)腐蝕。電化學(xué)保護方法分為陰極保護和陽極保護兩大類。電化學(xué)保護方法分為陰極保護和陽極保護兩大類。3.電鍍與化學(xué)鍍電鍍與化學(xué)鍍3并沉積到零件表面的一種鍍覆方法。并沉積到零件表面的一種鍍覆方法。優(yōu)點：不需要外加

7、直流電源、不存在電力線分布不均勻的影響，鍍層均勻；只要優(yōu)點：不需要外加直流電源、不存在電力線分布不均勻的影響，鍍層均勻；只要經(jīng)過適當?shù)念A(yù)處理，可以在金屬、非金屬、半導(dǎo)體材料上直接鍍覆；經(jīng)過適當?shù)念A(yù)處理，可以在金屬、非金屬、半導(dǎo)體材料上直接鍍覆；鍍層致密，孔隙少，硬度高，具有極好的化學(xué)和物理性能。鍍層致密，孔隙少，硬度高，具有極好的化學(xué)和物理性能。完成化學(xué)鍍的過程有三種方式，即置換沉積、接觸沉積、還原沉積。完成化學(xué)鍍的過程有三種方式，即置

8、換沉積、接觸沉積、還原沉積。4.熱噴涂技術(shù)熱噴涂技術(shù)分為噴涂與噴焊。分為噴涂與噴焊。（1）噴涂噴涂特點：可在各種基體上制備各種材質(zhì)的涂層、基體溫度低、操作靈活、涂層厚度特點：可在各種基體上制備各種材質(zhì)的涂層、基體溫度低、操作靈活、涂層厚度范圍廣。范圍廣。涂層形成的大致過程是：涂層材料經(jīng)加熱熔化和加速涂層形成的大致過程是：涂層材料經(jīng)加熱熔化和加速撞擊基體撞擊基體冷卻凝固冷卻凝固形成涂層。形成涂層。涂層中產(chǎn)生孔隙的原因：涂層中產(chǎn)生孔隙的原因

9、：1.未熔化顆粒的低沖擊動能；未熔化顆粒的低沖擊動能；2.噴涂角度不同時造成的遮噴涂角度不同時造成的遮蔽效應(yīng)；蔽效應(yīng)；3.凝固收縮和應(yīng)力釋放效應(yīng)。凝固收縮和應(yīng)力釋放效應(yīng)。噴涂層與基材的結(jié)合機理主要為機械結(jié)合。噴涂層與基材的結(jié)合機理主要為機械結(jié)合。（2）噴焊噴焊氧－乙炔火焰噴焊：采用氧－乙炔火焰作為噴焊熱源的工藝稱為氧－乙炔火焰噴氧－乙炔火焰噴焊：采用氧－乙炔火焰作為噴焊熱源的工藝稱為氧－乙炔火焰噴焊技術(shù)。焊技術(shù)。等離子噴焊：采用等離子弧

10、作為熱源加熱基體，使其表面形成熔池，同時將噴焊等離子噴焊：采用等離子弧作為熱源加熱基體，使其表面形成熔池，同時將噴焊粉末材料送入等離子弧中，粉末在弧柱中得到預(yù)熱，呈熔化或半熔化狀態(tài)，被焰流噴粉末材料送入等離子弧中，粉末在弧柱中得到預(yù)熱，呈熔化或半熔化狀態(tài)，被焰流噴射至熔池后，充分熔化并排出氣體和熔渣，噴槍移開后合金熔池凝固，形成噴焊層的射至熔池后，充分熔化并排出氣體和熔渣，噴槍移開后合金熔池凝固，形成噴焊層的工藝過程。工藝過程。噴焊層與

11、基材呈冶金結(jié)合。噴焊時基材的熔點應(yīng)該高于噴焊材料的熔點。噴焊層與基材呈冶金結(jié)合。噴焊時基材的熔點應(yīng)該高于噴焊材料的熔點。5.表面淬火表面淬火表面淬火：采用特定熱源將鋼鐵材料表面快速加熱到表面淬火：采用特定熱源將鋼鐵材料表面快速加熱到Ac3(對亞共析鋼對亞共析鋼)或者或者Ac1(對過對過共析鋼共析鋼)之上，然后使其快速冷卻并發(fā)生馬氏體相變，形成表面強化層之上，然后使其快速冷卻并發(fā)生馬氏體相變，形成表面強化層的工藝過程。的工藝過程。依據(jù)表面

12、淬火的熱源不同，可以將其分為感應(yīng)加熱淬火、火焰加熱淬火、激光淬火和依據(jù)表面淬火的熱源不同，可以將其分為感應(yīng)加熱淬火、火焰加熱淬火、激光淬火和電子束淬火等。電子束淬火等?；鹧婕訜岜砻娲慊穑簩⒏邷鼗鹧鏆怏w噴向工件表面，使其迅速加熱到淬火溫度，然后火焰加熱表面淬火：將高溫火焰氣體噴向工件表面，使其迅速加熱到淬火溫度，然后在一定淬火介質(zhì)中冷卻，稱為火焰加熱表面淬火。在一定淬火介質(zhì)中冷卻，稱為火焰加熱表面淬火。感應(yīng)加熱表面淬火：將工件放在感應(yīng)線圈