




金属表面处理大全
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***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***终产品的成本,提升氧化良率的***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。
二、电泳 ( ED)
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
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。
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:
1、陶瓷质感,外观暗哑,没有高光产品,手感细腻,防***;
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***,散热性能佳。
目前颜色受限制,只有黑色、***等较成熟,鲜艳颜色目前难以实现;成本主要受高耗电影响,是表面处理中成本高的其中之一。
四、豪克能技术
豪克能技术:利用冲击能和激发能的复合能对金属零件进行加工 ,从而获得镜面零件。
优点:不需要任何化学物质,加工实现绿色无污染低能耗;可以适应多种金属材质零部件的加工;同时有提高硬度耐磨性的优点
五、电镀 (Electroplating)
电镀:是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。
工艺流程:
前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬
1、镀层光泽度高,高品质金属外观;
2、基材为SUS、Al、Zn、Mg等;成本相对PVD低。
环境保护较差,环境污染风险较大。
六、粉末喷涂 (Powder coating)
粉末喷涂:是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的***终涂层。
上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤
1、颜色丰富,高光、哑光可选;
2、成本较低,适用于建筑家具产品和散热片的外壳等;
3、利用率高,100%利用,环保;
4、遮蔽缺陷能力强;5、可仿木纹效果。
六、金属拉丝
拉丝:是通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为:直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。
拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽,同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。
七、喷砂
喷砂:是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。
1、实现不同的反光或亚光。
2、能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的档次。
3、清楚前处理时遗留的残污,提高工件的光洁度,能使工件露出均匀一致的金属本色,使工件外表更美观,好看。
八、抛光
抛光:利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。
针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程),中抛(精加工过程)和精抛(上光过程),选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果,同时提高抛光效率。
提高工件的尺寸精度或几何形状精度,得到光滑表面或镜面光泽,同时也可消除光泽。
九、蚀刻
蚀刻:通常所指蚀刻也称光化学蚀刻,指通过***制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。
***法:工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→***→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK
网印法:开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK
1、可进行金属表面细微加工;
2、赋予金属表面特殊的效果;
蚀刻时采用的腐蚀液体(酸、碱等)大多对环境具有危害。
十、PVD真空镀
物***相沉积(PVD):是一种工业制造上的工艺,是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。
PVD原理示意图
PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束,冷却出炉→后处理(抛光、AFP)
简述300系列不锈钢抗腐性能
经常使用不锈钢的人都知道,不锈钢的优点是防腐性能比较好,不易生锈等。下面简单介绍一下300系列常用一些不锈钢钢种的基本性能: 304不锈钢是一种通用性的钢种,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温,氧化性能。
303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至***少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。
305和384 不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308 不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的耐氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至***少。但是从行业发展的总体情况来看,我国现阶段的MIM前景喜人,但在某些方面与国外还存在一定差距。310不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.
316和317 型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。
通过以上对常用一些钢种的简单介绍,望能让大家更好的认识不锈钢,能更好的使用。
我国近十年来粉末冶金成形新技术综述
粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、***、***终成形、少污染的***制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用,已经进入当代材料科学的发展前沿。
目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展,本文着重介绍几种近十年来粉末冶金零件的成形新技术。
一、温压技术
温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术,可生产出高密度、高强度,具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用te制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统,将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130~150℃,并将温度波动控制在±2.5℃以内,然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。☆缺陷必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置,或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。其技术关键:一是温压粉末制备,二是温压系统。
与传统工艺相比,温压成形的压坯密度约有0.15~0.30g/cm3的增幅,其密度可达7.45g/cm3。在相同的压制压力下,温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11%,极限拉伸强度平均高13.5%,冲击韧性可提高33%。另外,温压零件的生坯强度高,可达2O~30MPa,比传统方法提高50—100%,不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工,表面光洁度好。较好的克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善产品质量与工作环境。此外,温压工艺的压制压力低和脱模力小,同时零件性能均一,产品精度高,材料利用率高。
温压工艺还有一个特点是工艺简单,成本低廉。研究表明,假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0,则粉末锻造的相对成本为2.0,复压复烧的相对成本为1.5,渗铜的相对成本为1.4,而温压技术的相对成本为1.25。目前,采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种,零件重量在5—1200g。例如,德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环,在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。2、退火的目的:①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种***缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。该零件的齿部密度超过7.3g/cm,环体密度超过7.1g/cm,生坯强度达到28MPa。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末,***低抗拉强度为850MPa。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件,使得综合成本降低了38%。
二、流动温压技术
流动温压技术(Warm Flow Compaction,简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上,结合了金属粉末***成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性,从而可以在8O~130~C温度下,在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件,如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件,而不需要其后的二次机加工。行业代表包括上海富驰高科技股份有限公司,是目前国内***的龙头企业,也培养了一大批MIM技术人才。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足,又避免了金属***成形技术的高成本,是一项***潜力的新技术,具有非常广阔的应用前景。
WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术,其主要特点如下:(1)可成形具有复杂几何形状的零件;(2)压坯密度高、密度均匀;(3)对材料的适应性较好;(4)工艺简单,成本低。
金属粉末充模模拟机理和颗粒模拟的使用
对于多相填充流,人们发现可以因为剪切力作用,或是颗粒间的相互作用而形成些独特的结构。特性使得这一现象尤为突出。这就带来了一些问题,比如:流体是否均匀,流体是否是多相的且每个组分是否都起着***的作用来影响整个流体的流动性。通过观察流道横截面上的流体可以发现许多有趣的现象。和中显示的是横截面的放大图,显示出了相的分离以及年轮一样的结构。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。上面图片中的白色条纹是相分离的一种表征,那里是一些粘结剂中的低熔点组分。在这样的地方很容易产生裂纹。这种结构明显表明流体是多相的,甚至可能是类固体的。所以实际上的MIM喂料熔体是非均质的流体,其运动方式和均质流体存在着差异。
在粉末-粘结剂两相体系中,粉末颗粒和粘结剂之间存在着强烈的相互作用,因此颗粒附近粘结剂的运动将受到一定的限制。在这个模型里,将具有不规则形状的粉末简化为规则球形的颗粒,每个颗粒周围包覆着一层粘结剂,这层粘结剂随颗粒一起运动,即将其看成一个复合单元。粘结剂的厚度假定是常数,以此确保系统质量的恒定。捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种,调温形式采用夹套、蒸汽加热、油加热、水冷却等方法,采用液压翻缸及启盖。尽管这些复合单元的周围还有自由粘结剂的存在,且其粘性制约了粉末颗粒的运动,还是可将复合单元看成是不受外围粘结剂介质的影响。
修正颗粒模型颗粒模型较为充分地考虑了MIM喂料的独特性,可以描述粉末的运动情况,因此这个模型在简单计算每个粉末颗粒的实际运动情况方面较为精准,但对于实际的三维问题,颗粒模型的微观分析需要大量的单元,且容易造成计算的发散。很难将其应用到诸如粉末等微细粉末的分析。所以必须对已有的颗粒模型进行一定的修正。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程),中抛(精加工过程)和精抛(上光过程),选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果,同时提高抛光效率。展示了通过这种颗粒模型模拟出来的MIM喂料充模的情况。从中可以较清楚地看出密度分布的不均匀性。
结论由于MIM喂料在模腔中的流动可以看成是固-液两相流动,所以采用传统的连续介质模型来进行流动模拟存在较大的偏差。很多研究表明,MIM喂料在充模过程中将发生粉末和粘结剂分离的现象。通过这种方法可以直接考察粉末特性(粒度、粒径分布、密度和形状等)对流动过程的影响。以上是粉末冶金齿轮一些缺点,不过凡事有利就有弊,相信随着时代的快速发展,粉末冶金齿轮的不足点也会慢慢的得到改善。从而可以监视流动过程中粉末的运动、聚集以及密度变化分布情况和两相分离等特殊现象。为了简化三维问题中的计算,还在基于修正颗粒流体动力学的基础上对该模型进行了修正。