精密加工概念表面工程技術(shù)介紹-偉名石墨
長(zhǎng)期以來,“加工”是指利用切削等方法去除多余材料,“加工”是指利用熱能改變材料表面的力學(xué)性能,統(tǒng)稱為熱處理。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展,“處理”的概念得到了極大的拓展,不僅包含了表面處理的含義,還涉及到表面處理的內(nèi)涵,形成了以“表面”為研究對(duì)象的表面工程。
表面工程是材料科學(xué),多學(xué)科的冶金,機(jī)械,物理,化學(xué),電子等交叉,整合和開發(fā)了新的學(xué)科,是制造技術(shù)的重要組成部分,與精密加工和超精密加工特別密切的關(guān)系,它分為單一的技術(shù)和復(fù)合技術(shù)兩大類。
1. 原子和分子沉積:沉積物以原子,分子,離子和顆粒的形式沉積在材料表面,形成外部涂層,如電鍍,離子電鍍,化學(xué)氣相沉積,物理氣相沉積,激光真空涂層等..
2. 顆粒沉積:沉積,以形成構(gòu)成所述覆蓋層的材料,例如熱噴涂的表面上宏觀粒徑,涂裝,噴涂,熱浸涂,刷涂,電鍍,包層,激光涂層等。
3. 表面重熔:工件的名義金屬通過表面加熱快速熔化和凝固,以彌補(bǔ)表面的氣孔、砂眼、裂紋等微觀缺陷,使表面光滑潔亮。
4. 表面改性: 用深層化學(xué)元素改性表面材料的化學(xué)成份,或用表面熱處理和冷處理改變表面材料的結(jié)構(gòu),統(tǒng)稱為表面改性。表面改性方法包括電離、擴(kuò)散、磷化、離子濺射、激光固相轉(zhuǎn)變等。
5、連接:這種表面處理工藝是指將兩種材料通過物理、化學(xué)等方法連接在一起,形成復(fù)合層,如涂層金屬箔、貼片、焊接、化學(xué)鍵合等。
因?yàn)樗木窒扌缘膯伪砻婕夹g(shù),往往不能滿足日益增長(zhǎng)的需求的條件下,這似乎與表面技術(shù),也被稱為第二代表面工藝一致。
熱噴涂和激光重熔是按照以下要求進(jìn)行的:該工藝要求通過電弧、等離子、火焰或爆炸噴涂在材料上制備金屬或涂層,然后對(duì)激光束進(jìn)行掃描和熔化處理。涂層與基體之間的機(jī)械結(jié)合導(dǎo)致抗沖擊性差,孔隙率高,耐腐蝕性和抗氧化性差,結(jié)構(gòu)不均勻,性能不穩(wěn)定。在加工過程中引入激光技術(shù),導(dǎo)致其組織特征和結(jié)構(gòu)的改變,達(dá)到提高性能的目的。 復(fù)合表面技術(shù): 結(jié)合兩種或多種表面處理工藝,進(jìn)一步提高表面性能。 如對(duì)滲硼層進(jìn)行激光微熔處理,不僅可以細(xì)化硼化物,獲得銑削共晶,而且可以壓縮表面組織,大大提高其韌性和耐磨性。
近年來,第二代表面技術(shù)發(fā)展迅速。