金屬表面處理有哪些方法
一、主要方法
1.機械處理
噴砂：采用壓縮空氣為動力，將磨料（如銅礦砂、石英砂等）以高速噴射到金屬表面，以清除金屬表面的銹皮、油污、氧化皮等污物，并達到一定的粗糙度。這種方法適用于大型金屬設備表面的處理，能夠顯著提高金屬的清潔度和粗糙度。
拋光：通過機械、化學或電化學的作用，降低金屬表面的粗糙度，以獲得光亮、平整的表面。機械拋光主要利用切削、材料表面塑性變形等手段；化學拋光則通過化學試劑對金屬表面凹凸不平區域的選擇性溶解作用，消除磨痕、浸蝕整平；電解拋光則以金屬工件為陽極，在電解槽中通以直流電，使工件表面產生有選擇性的陽極溶解，從而增加表面光亮度。
滾壓：在常溫下用硬質滾柱或滾輪對旋轉的金屬表面施壓，并沿母線方向移動，使金屬表面發生塑性變形、硬化，以獲得準確、光潔和強化的表面。這種方法適用于形狀比較簡單的零件，如圓柱面、錐面、平面等。
拉絲：在外力作用下使金屬強行通過模具，金屬橫截面積被壓縮，并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸。拉絲可以根據裝飾需要，制成直紋、亂紋、波紋和旋紋等幾種。
2.化學處理
酸洗：將金屬置于酸溶液中進行處理，酸液與金屬表面產生化學反應，將不潔物質溶解或轉化為易于清除的物質，從而去除金屬表面的氧化物、銹蝕物等雜質，恢復金屬的光潔度。
電鍍：在金屬表面上電沉積一層金屬或合金，形成一種保護層。電鍍可以提高金屬的耐腐蝕性和外觀，同時還可以增加金屬的硬度和附著力。
化學氣相沉積（CVD）：在一定溫度下，混合氣體與金屬表面相互作用，在金屬表面形成金屬或化合物薄膜。CVD膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學、光學等特殊性能，已被廣泛用于機械制造、航空航天等領域。
化學蝕刻：在金屬表面涂覆一層保護性涂料，然后用化學溶液腐蝕金屬表面，形成圖案或文字。這種方法可以提高金屬表面的裝飾性和標識性。
3.熱處理
將金屬加熱到一定溫度，然后進行急冷或緩冷處理。熱處理可以改變金屬的晶體結構、組織性能和機械性能。例如，淬火可以提高鋼的硬度和強度，回火可以減少金屬的脆性。
4.噴涂
利用噴槍將涂料或粉末涂覆在金屬表面。噴涂可以提供金屬表面的保護層，具有抗腐蝕、耐磨損、絕緣等功能。其原理是噴涂材料在高速噴射時形成均勻的涂層，然后通過固化形成保護膜。
5.激光處理
激光表面強化：用聚焦的激光束射向工件表面，在極短時間內將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度或熔點以上的溫度，又在極短時間內冷卻，使工件表面淬硬強化。激光表面強化可以提高零件的機械強度、耐磨性、抗疲勞性和耐蝕性等。
激光表面合金化處理：在激光照射下，將合金元素熔化并與基體金屬形成合金層，從而改變金屬表面的成分和性能。
激光熔覆處理：在激光照射下，將熔覆材料熔化并覆蓋在金屬表面，形成一層具有特定性能的熔覆層。
6.表面轉化膜技術
如發黑、磷化等處理，可以在金屬表面形成一層致密的轉化膜，提高金屬的耐腐蝕性。
7.表面覆膜技術
包括熱噴涂、真空濺射鍍、電鍍等，可以在金屬表面形成一層與基體牢固結合的涂層，從而提供所需的物理化學性能。
二、應用與選擇
金屬表面處理在多個領域都有廣泛應用，如機械制造、航空航天、交通運輸、煤化工等。在選擇金屬表面處理方法時，需要考慮金屬的類型、成分、形狀、尺寸以及所需達到的性能要求等因素。例如，對于要求耐腐蝕性和裝飾性的金屬零件，可以選擇電鍍或化學氣相沉積等方法；對于要求耐磨性和抗疲勞性的零件，則可以選擇激光表面強化或噴丸強化等方法。
三、發展趨勢
隨著全球環保意識的提高和科技的進步，金屬表面處理行業將更加注重環保和可持續發展。新型的金屬表面處理技術將更加注重環保和節能，減少對環境的污染和資源的消耗。同時，數字化和智能化技術的不斷發展也將推動金屬表面處理行業的數字化和智能化進程，提高生產效率和產品質量。此外，定制化服務和創新技術研發也將成為未來金屬表面處理行業的重要發展方向。
