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五大表面处理工艺概述五大表面处理工艺概述1 黑色金属制品的浸蚀钢铁制品与大气长期接触或进行热处理时，其表面会覆盖上一层锈蚀物或黑色氧化皮，其化学组成是各种铁的氧化物。
在进行各种表面处理时，必须预先除去这些氧化物。
其方法有手工除锈、机械除锈和喷砂除锈等，而最通用的方法是采用各种酸类试剂处理来除锈。
这种处理的实质是通过酸类对锈蚀物的溶解作用，以及在处理过程中酸类与金属基体反应产生的氢气对锈蚀物的机械剥离作用而从金属表面将锈蚀物清洗干净。
用酸类清除表面大量氧化物的过程称为强浸蚀，或称为酸洗，清除表面上肉眼不易觉察的薄氧化膜的过程称为弱浸蚀。
有时在浸蚀过程中也通以电流，则称为电化学浸蚀，电化学浸蚀既用于强浸蚀，也用于弱浸蚀，弱浸蚀一般是在强浸蚀后进入电镀槽之前进行的，该工序之后就不允许金属制品在大气中停留太久，特别是金属制品表面不应处于干燥状态。
为保证浸蚀过程顺利进行，在浸蚀之前须先行除油，否则酸与金属氧化物不能充分接触，会使化学溶解反应受到抑制。
（1）化学强浸蚀。
在黑色金属强浸蚀中，常用的酸有硫酸、盐酸，或两者按一定比例混合的“混酸”。
根据钢铁制品表面氧化物的组成和结构，当金属制品表面只带有疏松的锈蚀物时（其中主要是Fe2O3），可单独用盐酸来浸蚀，因为盐酸对制品的浸蚀速度快，基体溶解少，渗氢程度也小些，当金属制品表面为紧密的氧化皮时，使用硫酸浸蚀比单独用盐酸时的酸耗量要小些，成本也低，这是因为硫酸浸蚀时的机械剥离作用要比盐酸的强，当金属表面的锈和氧化皮含高价铁的氧化物多时，可采用混合酸进行浸蚀，这样既可发挥氢对氧化皮的撕裂作用，又可加速Fe2O3和Fe3O4的化学溶解，加速洗净表面锈蚀物。
影响强化学浸蚀效果的因素很多，其中主要是浓度、浸蚀温度等对于清洗效果的影响。
实践证明对应于最大浸蚀速度有一个最适宜的硫酸浓度，此值约为25%（重量）。
为了减少铁基体的损失，生产中一般使用的浓度为20%。
就盐酸而言，虽然随着浓度增高浸蚀速度一直增加，但实验结果表明，当盐酸的浓度在20%以上时，基体的溶解速度比氧化物的溶解速度的增加要快得多，因此生产中很少使用浓盐酸。
表面处理处理种类表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下常用几种方法：1、镀(Plating)电镀(Electroplating) ：将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。
一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。
2、热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的溶化锌的镀槽内完成。
其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。
热浸镀铝是一个类似的过程。
3、机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。
一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌；电镀的成本一般每公斤为0.6——0.8元，热浸锌一般为1.5——2元/公斤，成本较高。
电镀的效果：电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。
耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。
电镀产品的质量从以下方面加以控制：1、外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
2、镀层厚度：紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。
一般建议的经济电镀镀层厚度为0.00015in～0.0005 in(4～12um).热浸镀锌：标准的平均厚度为54 um（称呼径≤3/8为43 um），最小厚度为43 um（称呼径≤3/8为37 um）。
3、镀层分布：采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。
电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。
在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。
常用的表面处理方法主要有脱脂处理法、机械处理法和化学处理法三大类。
选择表面处理法应考虑多种因素，其中主要包括： （1）表面污染物的种类。
如动物油、植物油、矿物油、润滑油、脏土、流体、无机盐、水份、指纹等。
（2）污染物的物理特性。
如污染物的厚度、紧密或疏松程度等。
（3）胶接材料的种类。
如钢材料可用碱溶液，而处理黄铜、铝材料时应考虑选用腐蚀性较小的温和溶液。
（4）需要清洁的程度。
（5）清洗液的清洁能力和设备情况。
（6）危险性和价格成本等。
现对常用的表面处理方法介绍如下。
一、脱脂处理法 （一）溶剂脱脂法 有机溶剂能有效地除去表面上的油污。
对于清洗脱脂所用的有机溶剂要求能具有如下的性能： （1）溶解污物的能力强； （2）比热或潜热低； （3）不燃； （4）无毒； （5）化学性能稳定，对处理表面呈惰性； （6）沸点较低； （7）在气态时比空气重，在液态时也有较大的密度； （8）具有低表面张力等。
能满足上述所要求的有机溶剂事实上并不存在。
因此必须按照具体情况，选择较为合适的溶剂种类。
通常采用的有机溶剂有：丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯化碳、醋酸乙酯、香蕉水、汽油等。
对于大批量的连续生产的胶接件，最好采用三氯乙烯蒸汽浴除油脂。
采用溶剂脱脂也容易出现部分污染物凭借溶剂全面扩散的现象。
在这种场合，应经常更换溶剂并反复清洗。
一般应采用少量多次的方法去除油脂。
另外，采用溶剂脱脂时，一定要有必要的晾干时间，否则由于溶剂残留在胶接件表面上而使其胶接强度下降。
对于大面积的胶接件表面，可采用从上至下或从左到右一个方向擦拭，反复进行，直至无油污为止。
也有一些采用溶剂除油脂后，再用除垢剂进行冲洗。
由于许多有机溶剂均为易燃物质，因此在用这些溶剂去除油脂时，必须遵守易燃易爆物操作的有关规定。
如果把溶剂脱脂与超声波脱脂合并使用，则其处理效果更好。
表2示出了钢的溶剂脱脂处理及与超声波脱脂处理并用的效果。
表2 溶剂脱脂的处理效果处理方法抗剪强度比较值（%）未处理28 甲苯脱脂93 庚烷脱脂93 丁酮脱脂94 醋酸乙酯脱脂100 三氯乙烯脱脂100 甲基三氯甲烷，超声波5min 脱脂110 甲基三氯甲烷，超声波13 min脱脂113 甲基三氯甲烷，超声波20min脱脂114 （二）高温脱脂及除积炭 此方法一般用于使用过的胶接件脱脂除油处理。
常用表面处理国际标准列表Printed by Nanjing EACA Coatings Surface Preparation Standards 表面处理标准标准制定机构ØNational Association of Corrosion Engineers (NACE) 国家防腐工程师协会(美国) ØSteel Structures Painting Council (SSPC) 钢结构涂装理事会(美国) Ø Swedish Standards (Sa, St) 瑞典国家标准National Association of Corrosion Engineers (NACE) (美国)国家防腐工程师协会ØNACE 1 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理 ØNACE 2 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 ØNACE 3 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理Steel Structures Painting Council (SSPC) 钢结构涂装理事会ØSP-1 Solvent Cleaning 溶剂清理 ØSP-2 Hand Tool Cleaning 手动工具清理 ØSP-3 Power Tool Cleaning 动力工具清理 ØSP-4 Flame Cleaning 火焰清理 ØSP-5 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理 ØSP-6 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理 ØSP-7 Brush-Off Blast Cleaning 扫砂清理 ØSP-8 Pickling 酸洗清理 ØSP-10 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 Ø SSPC-SP11 Power Tool Cleaning to Bare Metal 动力工具清理至裸钢Swedish Standard (St,Sa) 瑞典国家标准ØSt 2 Hand Tool Cleaning 手动工具清理 ØSt 3 Power Tool Cleaning 动力工具清理 ØSa 1 Brush-Off Blast Cleaning 扫砂清理 ØSa 2 Commercial Blast Cleaning 商业级喷砂清理 ØSa 2 1/2 Near-White Blast Cleaning 近似出白级喷砂清理 Ø Sa 3 White Metal Blast Cleaning 出白级喷砂清理。
常用金属零件表面处理工艺
常用金属零件表面处理工艺主要包括以下几种：
1. 镀层：通过在金属表面镀上一层其它金属或合金来改善其表面性能，如防腐蚀、增加硬度等。
常见的镀层有镀镍、镀铬、镀锌、镀铜等。
2. 防锈处理：通过在金属表面涂刷或浸渍一层防锈剂，形成一层保护膜，来防止金属腐蚀。
常见的防锈处理方法有热镀锌、热浸塑、电镀等。
3. 喷涂：通过将一种涂料喷涂在金属表面，形成一层保护膜来改善其表面性能。
常见的喷涂方法有喷漆、喷粉、喷塑等。
4. 抛光：通过机械抛光或化学抛光的方法，将金属表面的粗糙度降低，提高光洁度和光亮度。
5. 氧化处理：通过在金属表面形成一层氧化膜，来增加氧化膜的厚度，加强金属的耐腐蚀性能。
常见的氧化处理方法有阳极氧化、磷化处理等。
6. 喷砂处理：通过高速喷射硅砂或其它颗粒物料，打磨金属表面，形成一层均匀的粗糙度，提高金属的附着力和表面硬度。
7. 热处理：通过加热金属至一定温度，保持一段时间，然后冷却，来改变金属的组织结构和性能。
常见的热处理方法有退火、淬火、回火等。
这些表面处理工艺根据金属零件的具体要求选择使用，常常通过多种工艺的组合来完成。
常见的十种表面处理方法，你知道几种？表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。
表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。
下面介绍一些常见的表面处理方法一．抛光抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
是利用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。
抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。
通常以抛光轮作为抛光工具。
抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。
抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米/秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63～0.01微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。
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最佳抛光效果，同时提高抛光效率。
二．喷砂利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。
采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
三. 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。
表面拉丝处理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。
