金属表面処理工程を理解するためのチャート

表面層は基材の表面に人工的に形成され、その機械的、物理的、化学的特性は基材のそれとは異なる。表面処理プロセス技術は、表面処理は、金属鋳物に関する限り、我々はより一般的に使用される表面処理方法は、機械研削、化学処理、表面である製品の耐食性、耐摩耗性、装飾的または他の特別な機能要件を達成するために設計されています。熱処理スプレー表面など

I. 表面熱処理

表面焼き入れ

鋼鉄の化学成分を変えない、鋼鉄組織の中心を変えない、この場合、急速な暖房の使用、オーステナイト化の表面層は、それから、部品の表面を増強する方法として、癒やす表面は、熱処理方法である。

表面熱処理の主な方法としては、火炎焼入れと誘導熱処理があり、熱源としては、レーザーや電子ビームのほか、オキシアセチレンやオキシプロパンなどの火炎や誘導電流が用いられる。

誘導加熱

これは、交流電流を利用して被加工物の表面に大きな渦電流を発生させ、被加工物の表面を急速に加熱する方法である。

誘導加熱は次のように分けられる：

1.高周波誘導加熱、周波数250-、硬化層深さ0.5-2mm；

2.中周波誘導加熱、周波数2500-、硬化層深さ2-10mm；

3.工業用周波数誘導加熱、周波数50Hz、硬化層の深さ10-15mm。

火炎加熱

アセチレン炎を使ってワークの表面を直接加熱する方法は安価だが、品質の管理が難しい。

レーザー加熱

エネルギー密度の高いレーザーで被加工物を加熱する方法は、効率が高く、品質も良い。

レーザー表面強化は、レーザー相変化強化、レーザー表面合金化、レーザークラッディングに分けられる。

それは主に、ブランキングダイ、およびクランクシャフト、およびカムシャフトを含むカム、スプラインシャフト、精密機器ガイド、高速度鋼切削工具を含むだけでなく、ギア、さらには内燃機関のシリンダーライナーなどの部品の局所強化を実施したい人のために使用される、つまり、レーザー表面強化の使用。

ブルーイングとリン酸塩処理

青くなる

空気と水蒸気、または化学薬品を含む状況で、鋼鉄または鋼鉄部品を適切な温度に加熱し、表面に青色または黒色の酸化皮膜を形成するプロセスは、黒化処理とも呼ばれる。

精密機器、光学機器、工具、硬度ブロック、機械産業の標準部品によく使用される。

リン化物

リン酸塩処理として知られるプロセスで、鋼鉄、アルミニウム、亜鉛などの被加工物をリン酸塩溶液、すなわち特定の酸性リン酸塩を主成分とする溶液に浸し、被加工物の表面に沈着させることにより、水に不溶性の結晶性リン酸塩皮膜を形成させる。

リン酸塩処理は、防錆技術、金属冷間変形加工業界で広く使用されています。

化学的表面熱処理

化学的表面熱処理

ワークピースの化学熱処理は、媒体が原子の活性は、その後、ワークピースの化学組成の表面層だけでなく、組織を変更することができ、最終的にも、実際には熱処理プロセスであるその性能を変更することができ、ワークピースの表層に浸透することができるように、特定の媒体、最初の加熱と熱保存にそれを配置することです。

化学熱処理の方法の取得の表面の硬度と靭性がこのように存在し、比較を実施するために表面焼入れと、化学熱処理は、鋼組織の表面に変更され、その化学組成を変更するだけでなく、異なるの元素の浸透に応じて、化学熱処理は、浸炭、窒化、多次元共浸透、化学熱処理のカテゴリの他の元素の浸透に分けることができますプロセスの分解、吸収をカバーしています、化学熱処理のプロセスは、3つの基本的なプロセスである分解、吸収、拡散をカバーしています。

一般的な化学熱処理：

炭窒化、窒化（窒化として知られる）、炭窒化（シアン化、軟窒化として知られる）などが区別される。硫化、ホウ化、アルミナイズ、バナダイズ、クロメートなども区別される。

ブルーイングとリン酸塩処理は表面処理に分類され、化学熱処理とはみなされない。

浸炭と窒化

比較的

浸炭

窒化物

ゴール

ワークの表面硬度を高め、耐摩耗性を向上させ、心臓部の靭性を維持しながら疲労強度を向上させる。

ワークの表面硬度、耐摩耗性、疲労強度を向上させ、耐食性を改善する。

材料

0.1～0.25%Cを含む低炭素鋼。高炭素は心臓の靭性を低下させる。

Cr、Mo、Al、Ti、Vを含む中炭素鋼である。

一般的な方法

ガス浸炭、固体浸炭、真空浸炭

ガス窒化、イオン窒化

臨時職員

900～950°C

500～570°C

表面の厚さ

一般的に0.5～2mm

0.6～0.7mm以下

バンテージ

-

温度はより低い状態にあり、硬度はより高い状況を示し、耐摩耗性はまたより優秀を示し、疲労抵抗はまたより高く、耐食性によりよい状況を持っています、熱処理を再度遂行する必要はありません、熱処理によってもたらされる変形および他の欠陥を避けることができます。

欠点

-

複雑なプロセス、高コスト、薄い窒化膜

使用

ギア、シャフト、カムシャフトなどの機械部品は、航空機、自動車、トラクターなどに広く使われている。

耐摩耗性や高精度が要求される部品もあれば、耐熱性、耐摩耗性、耐食性が要求される部品もある。また、計器用の小径シャフトや軽量ギア、重要なクランクシャフトなど、耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた部品もある。

III.表面変形の強化

表面の変形強化

鋼部品を室温で塑性変形させて表面硬度を高め、残留圧縮応力の好ましい分布を作り出す表面強化プロセスは、表面変形強化として知られている。このプロセスは簡単で安価であり、鋼部品の耐疲労性を向上させ、耐用年数を延ばすための重要なプロセスです。

ショットピーニング

プロジェクタイルの高速移動の多数を噴霧する部品の表面に、この動作は、金属表面をハンマーで叩くために無数の小さなハンマーを使用しているようなものです、この方法を通じて、部品の表面層と表面下層が一定量の塑性変形を生成するようにすることができ、このようにショットブラストピーニング技術である技術の強化を達成する。

用途：研削、メッキ、その他の加工を施した、より複雑な形状の部品。

ローリング

自由回転硬化鋼ローラーの使用は、それが塑性変形を生成するように、圧延される鋼部品の処理された表面は、粗いピークの鋼部品の表面は、ワークピースの耐摩耗性だけでなく、耐疲労性を向上させる有利な残留圧縮応力の形成、平坦化。

用途：円筒面、円錐面、平面、その他の比較的単純な形状の部品

表面研磨（絞りまたは押し出し）

正確で、研磨され、強化された表面を得るために、室温で加工物の機械加工された穴を通して、穴よりわずかに大きい直径の鋼球、または他の形状の拡張ツールを絞る操作は、表面拡張と呼ばれる。

IV.表面クラッドの補強

表面クラッド補強

表面強化プロセスの一種は表面クラッディングと呼ばれるもので、金属表面を他の金属または非金属の1層以上の層で物理的または化学的に被覆するものである。

目的：鋼部品の耐摩耗性、耐食性、耐熱性、表面装飾性を向上させる。

金属溶射技術

溶融状態または半溶融状態に加熱した金属粉末を、高圧空気流を利用して霧状にし、ワークピースの表面に吹き付けて皮膜を形成する工程があり、これは溶射工程として知られている。

溶射技術によって、材料の耐摩耗性、耐食性、耐熱性、絶縁性を向上させることができる。

航空宇宙や原子力をはじめ、エレクトロニクスなどの最先端技術をはじめ、ほぼすべての分野で使用されている。

メッキ

基材の表面を金属層で被覆したり、金属メッキを多層に施したりすることにより、耐摩耗性、耐食性、耐熱性などの特殊特性を著しく向上させることができる。電気めっき法、化学めっき法、複合めっき法、浸透めっき法、溶融めっき法、真空蒸着法、溶射法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などがある。

炭化金属クラッディング～蒸着法

気相堆積法は、堆積元素を含む気相物質を材料の表面に物理的または化学的に堆積させ、薄膜を形成する新しいタイプのコーティング技術である。

蒸着プロセスの原理によって、蒸着技術は物理蒸着（PVD）と化学蒸着（CVD）の2つに分けられる。

物理的気相成長法 (PVD)

真空下で物質を物理的に原子や分子に変化させたり、イオンにイオン化させたりして、気相プロセスによって物質の表面に薄膜を蒸着させる技術は、物理的気相蒸着と呼ばれる。

物理蒸着技術には主に、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの3つの基本的な方法がある。

物理蒸着は、適用基板材料の広い範囲を持っており、膜層材料も特性の非常に広い範囲であり、そのプロセスは簡単であり、材料を節約し、汚染がない、フィルム層が得られ、フィルムベースの接着は非常に強力であり、フィルム層の厚さは均一であり、テクスチャが緻密であり、ピンホールの数と他の利点があります。

機械分野では耐摩耗性フィルムの調製に、航空宇宙分野では耐食性フィルムの調製に、電子分野では耐熱性フィルムの調製に、光学分野では導電性フィルムの調製に、軽工業およびその他の分野では絶縁フィルムの調製に、光学フィルムの調製に、磁性フィルムの調製に、圧電フィルムの調製に、潤滑フィルムの調製に、超伝導フィルムの調製に使用される。

化学気相成長法 (CVD)

化学気相成長法は、混合ガスがある温度で基板表面と相互作用し、基板表面に金属または化合物の薄膜を形成する方法である。

化学蒸着膜は、耐摩耗性、耐食性、耐熱性、電気的・光学的特性などの特殊な特性を持ち、機械製造、航空宇宙、運輸、石炭化学工業などの分野で広く使用されている。

V. 表面クリーニングと装飾

磨ぐ

研磨は部品表面の仕上げ加工であり、通常は滑らかな表面しか得られず、元の加工精度を改善することも維持することもできない。加工前の条件の違いにより、研磨後のRa値は1.6～0.008mmに達することがある。

機械研磨

砥石研磨、ドラム研磨、振動研磨を含む。

化学研磨済み

金属部品を特殊な薬液に浸し、金属表面の盛り上がった部分が凹んだ部分よりも早く溶けることを利用して、部品の表面を研磨する。

電気化学研磨

電気化学研磨は、化学研磨に似ていますが、違いは、それがまた、直流電流を渡すために必要であるということです、被加工物は、陽極に接続する必要があり、陽極が溶解するように生成され、それはまた、研磨作業を実施するために、この現象の溶解の部分の窪みよりも速く、金属の表面の隆起部分の助けを借りている。

カラーリング

塗装工程

塗装工程では、有機刷毛塗装、自動浸漬塗装、ハンドスプレーなどの一般的な種類があり、いわゆるハンドスプレーや高圧エアレススプレーのような方法は、スプレーのほか、カーテンスプレー、流動床塗装、ローラー塗装、静電スプレーなどがある。