理论教育 复合处理技术:镀覆层与热处理的完美结合

复合处理技术:镀覆层与热处理的完美结合

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:升温到200℃左右,保温4h,再加热到400~600℃,保温4~6h,处理后表层是厚度为1~2μm的锡基含铜固溶体,硬度约为170HV,有减摩和抗咬合作用;其下为厚度为15~20μm的金属间化合物Cu4Sn,硬度约为550HV。4)在铝合金表面同时镀厚度为20~30μm的铟和铜,或先镀锌,后镀铜和铟,然后加热到150℃进行热扩散处理。5)锌浴淬火法是淬火与镀锌相结合的复合处理工艺。这种复合处理缩短了工时,降低了能耗,提高了工件的性能。

复合处理技术:镀覆层与热处理的完美结合

镀覆后的工件再经过适当的热处理,使镀覆层金属原子向基体扩散,不仅增强了镀覆层与基体的结合强度,同时也能改变表面镀层本身的成分,防止镀覆层剥落并获得较高的强韧性,可提高表面耐磨损和耐腐蚀能力。

1)在钢铁工件表面电镀20μm左右含铜30%(质量分数)的Cu-Sn合金,然后在氨气保护下进行热扩散处理。升温到200℃左右,保温4h,再加热到400~600℃,保温4~6h,处理后表层是厚度为1~2μm的锡基含铜固溶体,硬度约为170HV,有减摩和抗咬合作用;其下为厚度为15~20μm的金属间化合物Cu4Sn,硬度约为550HV。这样,钢铁表面覆盖了一层具有高耐磨性和高抗咬合能力的青铜镀层。

2)铜合金先镀一层7~10μm的锡合金,然后加热到400℃左右(铝青铜加热到450℃左右)保温扩散,表层是抗咬合性能良好的锡基固溶体,其下是Cu3Sn和Cu4Sn,硬度在450HV(锡青铜)或600HV(含铅黄铜)左右,提高了铜合金工件的抗咬合、抗擦伤、抗磨料磨损和黏着磨损性能,并提高了表面接触疲劳强度和耐腐蚀能力。

3)在钢铁表面上电镀一层锡锑镀层,然后在550℃进行扩散处理,可获得表面硬度为600HV(表层碳的质量分数为0.35%)的耐磨耐蚀表层;也可在钢表面上通过化学镀获得镍磷合金镀层,再在400~700℃进行扩散处理,提高了表面层硬度,并具有优良的耐磨性、密合性和耐蚀性。这种方法已用于制造玻璃制品的模具、活塞和轴类等零件。(www.daowen.com)

4)在铝合金表面同时镀厚度为20~30μm的铟和铜,或先镀锌,后镀铜和铟,然后加热到150℃进行热扩散处理。处理后第一层为1~2μm厚的含铜和锌的铟基固溶体,第二层是铟和铜含量大致相等的金属间化合物(硬度为400~450HV),靠近基体层为3~7μm厚的含铟铜基固溶体。该表层具有良好的抗咬合性和耐磨性。

5)锌浴淬火法是淬火与镀锌相结合的复合处理工艺。如碳的质量分数为0.15%~0.23%的硼钢在保护性气氛中加热到900℃,然后淬入450℃的含铝的锌浴中等温转变,同时镀锌。这种复合处理缩短了工时,降低了能耗,提高了工件的性能。

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