浅谈表面改性技术

零部件的磨耗量是增在能耗，增加零部件更换率和提高生产运用成本，降低生产效率的重大问题，因此如何提高零部件表面的耐磨性，实施表面改性处理是十分重要的课题。本文介绍了一些表面改性处理的离子束技术，等离子体工艺、离子束辅助工艺等９项技术的作用原理，技术特点和主要用途，为有效的应用该项技术提供参考。     

表面改性技术的应用及发展动向

广泛应用于机械零部件的表面改性技术,能够强化金属材料制工件的表面性能,改善材料特性,或者赋予表面以新的功能,成为高速发展的制造业的一项重要材料技术.本文按照表面改性技术划分的3大类型:热处理、涂覆及表面WPC处理,阐述表面处理的应用、最新技术动向及新的研发成果.     

机械产品滑动部的氮化系列表面硬化处理

渗氮系列(包括氮化、软氮化、等离子体软氮化等)表面硬化处理是改善机械零部件滑动表面的耐熔着性、耐磨性等综合机械特性的有效方法。文章介绍了日本川崎重工公司对该工艺实施的基础特性评价结果及具体应用实例。同时,作为新技术的开发,阐述了氮化(渗氮)系列表面硬化处理与其他热处理及硬质涂覆膜组合起来进行复合处理的原理、具体实施方法以及在产品上的应用。     

新型高频淬火及表面强化技术与应用

高频淬火是利用高频电流快速加热工件表面并实施迅速淬火的金属热处理工艺,将快速加热与淬火冷却相结合,只对距工件表面一定深度的部位进行强化,工件中央部位基本上保持处理前的组织和性能,从而获得高强度、良好耐磨损性及高韧性的综合性能。研究人员已在铁道车辆车轴、汽车齿轮及曲轴等零部件上成功应用这一工艺,取得了显著的经济及技术效益。研究表明,高频淬火是一项值得借鉴并推广的高效、环保的热处理工艺。介绍了新型高频淬火工艺的原理,提高工件疲劳强度的机理和具体方法,以及对曲轴和转向小齿轮等部件进行表面强化的应用实例。     

表面热处理技术的研究动向

文章从氮化、软氮化、渗碳、碳氮共渗、高频淬火、扩散渗镀、PVD、CVD处理等方面,介绍了当今在这类表面热处理方面的研究动向及取得的新成果,较为详细地评价了上述热处理技术研究中采用的最新试验方法及其实际应用效果,也展现了表面热处理研究的生机活力及发展前景。     

利用微粒子喷射的表面改性技术及其应用

利用高速微粒子撞击工件的表面改性工艺(WPC处理),可以通过向工件赋予残余应力及提高表面硬度来提高零部件的疲劳强度。另外,在滑动构件表面形成微细的酒窝状(浅凹洼)表面,即形成油洼,可改善润滑性能,有利于滑动接触零件如齿轮、轴承的低摩擦化及长寿命化。介绍了WPC处理的工作原理、应用效果以及与DLC覆膜等进行复合处理后提高工件寿命的实例。     

基于等离子体离子注入法的表面改性技术

近年来,等离子体技术、离子注入技术及脉冲控制技术等获得了显著发展,作为组合以上技术的等离子体离子注入法,已经在各种工业零件、产品上实现了实用化。介绍等离子体离子注入法的原理、结构,表面改性的机理,并概述新的研究成果。     

表面技术在内燃机气缸套中的新进展

论述了气缸套的失效机理,阐述了当前表面技术在气缸套上的应用现状,提出了气缸套表面处理技术的发展方向.     

表面改性技术的进展与前景

表面改性是对零部件表面赋予必要的、不同于内部的性质,以提高零件总体的性能为目的的技术,其应用范围广泛,主要涉及到改善零件摩擦学特性。本文按照表面改性技术的分类,概述了各种处理方法的新进展,也描述了今后的发展前景。     

激光技术促进机车车辆制造工艺的发展

介绍了激光技术及其在国内外制造业中的发展状况，并以激光切割和激光表面强化技术为例，介绍 了其在机车车辆制造业中的应用及发展前景。     

热处理技术的现状与发展方向

自21世纪初以来,美国、日本和欧洲的许多发达国家都先后制定了新世纪的热处理技术发展规划和目标,并将目前和将来热处理先进技术与装备水平的目标阐述得十分明确。本文论述了热处理技术的现状,包括普通热处理、表面热处理、表面改性、热处理材料、热处理能源的高效利用以及热处理企业的环保措施和发展状况;同时还介绍了热处理技术作为材料及产品制造中的一项重要基础技术所发挥的作用、各种先进工艺及典型的热处理领域的技术诀窃;最后文章描述了热处理技术今后的发展前景。     

22MnB5热成形钢板TIG焊后淬火热处理试验研究

对4 mm厚22MnB5热成形钢板钨极氩弧焊后的微观缺陷件进行焊后淬火热处理试验研究。试验设备采用DL-LPM-Ⅲ激光数控加工机和SP-25AB高频焊机,分别对焊接样件进行焊后淬火热处理,分析不同热处理方法对材料微观组织和力学性能的影响,以选择最优方案。生产中通常采用的直流TIG焊(非熔化极惰性气体钨极保护焊)工艺,在无损检测时样件虽然没有明显宏观缺陷,但焊接过热会导致魏氏组织出现在焊缝金属中,接头严重软化。应用DL-LPM-Ⅲ激光数控加工机,对焊件接头表面进行焊后淬火热处理,虽然接头淬火区域分布均匀的马氏体组织,硬度良好,但激光淬火方式并不能将试件完全淬透,中心未淬火区域1.4～2.6 mm,铁素体和珠光体的混合组织以及魏氏组织仍然存在。应用SP-25AB高频焊机,对焊件表面进行高频感应热处理,淬火后焊件接头各处分布均匀的板条马氏体和下贝氏体组织,可以将试件完全淬透。高频淬火淬硬层深度1.7～2.5 mm,既可提高工件表面硬度和工件整体强度,又可避免对轨道车辆零部件整体加热所带来的不便,提高设备使用效率,节省成本。     

最新表面处理技术及应用

机械零部件的表面处理工艺是一种改变材料表面特性或赋予表面新功能,使之成为功能性材料的方法。例如工件的表面淬火、扩散其他元素、表面涂覆等工艺,能够提高零件综合机械性能,如降低摩擦、磨损,改善疲劳强度等。本文介绍了基于表面处理以降低摩擦磨损的机理,论述了实用的表面处理方法及其具体的应用效果。     

干线客车零部件应用粉末涂层状况

介绍了干线客车零部件应用粉末涂层的情况，对干线客车零部件的粉末涂层进行了状态分析，涂层的装饰性能好，机械强度高、对机体的附着力强，同进也存在局部涂层剥离，脱落等现象，为此，对粉末涂料的组成，零件的预处理，喷涂及固化工艺等技术因素和人为因素两方面进行了探讨，指出了解决的途径。     

激光技术促进机车车辆制造工艺的发展

介绍了激光技术及其在国内外制造业中的发展状况,并以激光切割和激光表面强化技术为例,介绍了其在机车车辆制造业中的应用及发展前景。     

热处理仿真技术的应用现状与发展动向

钢制零部件的表面硬化处理过程中,预测及控制工件渗碳淬火后产生的变形、应力、硬度的偏差被列为待解决的重要课题。文章介绍了以减少渗碳淬火、氮化处理工件的变形为目的的热处理工艺支持工具,即热处理仿真技术的应用实例;评价了用实测及仿真来预测与控制上述热处理偏差的具体方法;同时描述了快速发展的热处理仿真技术在高精度、高速化处理及具体应用效果方面的现状、发展动向和研究成果。     

水性涂料自动化静电喷涂在车辆表面喷涂中的应用

针对水性涂料自动化静电喷涂工艺在城市轨道交通车辆表面喷涂中的应用问题,根据实际经验与试验数据对应用过程及结果进行了分析,提出了水性涂料自动化静电喷涂的特性及其发展前景。     

保护气缸套工作表面的SUMEBore（R）涂层解决方案

燃油价格不断上升和日趋严格的车辆排放要求迫使发动机制造商采用各种技术来减少发动机的燃油耗和排放。因此，近年来，人们对气缸套涂层的关注度明显增加，SulzerMetco公司提出了SUMEBore@涂层解决方案。sUMEBore@涂层是采用空气等离子喷涂工艺将粉末状材料涂覆在气缸表面。这种空气等离子喷涂工艺非常灵活，能对各种不同的涂层材料进行处理，尤其是复合材料和纯陶瓷，而这在采用线状材料时是无法做到的。利用不同的涂层材料成分可以应对发动机的特定挑战，例如，由含杂质燃油或高废气再循环率引起的严重磨料磨损、咬缸和腐蚀。近年来，卡车、铁路机车和船用发动机，以及气体燃料发动机、电站发动机、气体压缩机的气缸套工作表面已开始采用这种空气等离子喷涂涂层材料，并在某些发动机上获得了成功的经验。试验发动机大多机油耗明显降低（部分机油耗的降幅甚至超过70％），燃油耗减少，并且磨损量非常小，缸套工作表面的耐腐蚀性也极好。给出了美国西南研究院1台EMD16—710G3A机车发动机的实机试验结果。这种空气等离子喷涂涂层解决方案已在不同的发动机市场实现商业化应用，被证明既适用于新型发动机机体和气缸套的批量生产，也适用于磨损气缸套的修复。这种涂层将会在减少发动机排放方面发挥重要作用。     

全方位离子注入技术概述

等离子体源离子注入（ＰＳⅡ）是８０年代末在常规离子注入基础上发展起来的材料表面改性技术。具有设备结构简单、工件注入处理时间短、成本低、全方位注入等特点。本文概述了ＰＳⅡ技术的原理及发展，并对ＰＳⅡ应用的典型实例及所存在的问题作了说明。     

机车车辆表面处理工艺(续一)

4什么是电弧丝材喷涂?有何特点与用途? 电弧丝材喷涂是将2根喷涂用金属丝材分别接在电源的正负极,以一定的角度连续送进,在金属的端部产生电弧,电弧热的高温将金属丝熔化,在电弧点的背后喷射出高速气流,使熔化的金属液滴充分雾化,并将微粒喷射到经过预处理的工件表面而形成涂层.