第10章 热扩渗技术-用
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习题集一一、名词解释:(1)表面工程技术:表面工程技术是指为了满足特定的工程需求,使材料或零件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。
(2)洁净表面:尽管材料表层原子结构的周期性不同于体内,但如果其化学成分与体内相同,这种表面就称为洁净表面,它允许有吸附物,但其覆盖率应该非常低。
(3)离子渗氮:是指利用辉光放电现象,将含氮气体介质电离后渗入工件表面从而获得表面渗氮层的工艺。
(3)离子渗镀:利用低真空辉光放电产生的离子轰击工件表面,形成热扩渗层的工艺。
(4)热喷涂:热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。
(2)疲劳磨损:在滚动接触过程中,由于交变接触应力的作用而产生表面接触疲劳,使材料表面出现麻点或脱落的现象。
(2)磨粒磨损:由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象,称为磨粒磨损。
(5)金属腐蚀:金属材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏,按腐蚀原理的不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
(3)化学腐蚀:是金属在干燥的气体介质中或不导电的液体介质中发生的材料与介质作用引起的恶化变质或破坏即为化学腐蚀,化学腐蚀过程并无电流产生。
(5)电化学腐蚀:是指金属在导电的液态介质中因电化学作用导致的腐蚀,在腐蚀过程中有电流的产生(1)表面淬火技术:采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(亚共析)或Ac1 (过共析)之上,然后快冷,使之发生马氏体相变,形成表面强化层的工艺过程.(4)热扩渗:将工件放在特殊介质中加热,使介质中某种或几种元素渗入工件表面,形成合金层或渗杂层的工艺,就称为热扩渗技术。
(8)电镀:指在含有欲镀金属的盐类溶液中,在直流电的作用下,以被镀基体金属为阴极,以欲镀金属或其他惰性导体为阳极,通过电解作用,在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。
金属热扩渗禁忌将工件放在特殊介质中加热,使介质中的一种或几种元素渗入工件表面,形成合金层(或掺杂层)的工艺,称为热扩渗技术。
热扩渗能否进行,即形成渗层最基本的禁忌有三条:选择的渗入元素和基体金属忌无固溶体或金属间化合物的形成;欲渗元素与基材之间忌无直接接触;被渗元素在基体金属中的渗入速度太慢,否则在生产上就没有实用价值。
影响热扩渗进行的主要因素有:渗剂的成分和配制、热扩渗的温度和时间、基体金属的化学成分和表面物理状态。
一、固体热扩渗禁忌固体热扩渗方法主要有粉末法和膏剂法两种。
固体热扩渗的禁忌主要包括渗剂配制、处理工艺、适用范围禁忌。
1.渗剂配制的禁忌1)供渗剂含量忌过低,否则将不能提供足够多的活性原子,渗剂的渗入能力差。
2)还原剂忌加入量过多,否则会造成共渗或渗剂结板。
3)催渗剂忌加入量过多,否则会使工件表面过活化,出现腐蚀坑,并造成渗剂结板,工件取出困难。
4)填充剂在高温下忌与渗剂中的其他成分发生作用。
填充剂在高温下必须有良好的化学稳定性和物理稳定性,忌与其他成分发生化学反应,忌在高温下熔融。
5)膏剂渗剂中填充剂的配比忌过高。
6)渗剂原料的粒度忌过大或过小,以及粉末粒度忌相差太大。
粉末粒度太粗(小于60目),表面积小,不但反应产生的活性原子数量小,与工件表面的接触面积也变小,渗剂的渗入能力差;粉末粒度太细(大于200目),流动性差,不容易混合均匀,会造成工件渗层不均匀,影响使用效果。
粉末粒度相差太大,则不容易混合均匀。
2.处理工艺的禁忌1)粉末法热扩渗忌在无“密封”环境下进行,否则空气中的氧原子就会与渗透剂、工件表面反应,使渗剂释放不出或者释放很少量的活性原子,使工件表面始终有氧化膜,活性原子不能与工件表面接触,从而使固体热扩渗无法进行。
2)固体热扩渗忌将工件随意堆放在加热箱中,必须与渗剂层层间隔码放,否则会因为渗剂量少造成渗层厚度不够。
3.固体热扩渗的温度和时间禁忌1)渗低熔点金属,如渗锌、渗铝和会形成低熔点共晶的渗硼时,忌温度过高,以免造成工件表面熔蚀。