表面工程复习题答案

面，或者使材料表面具有各种特殊功能的有关工程技术。应的技术洁净表面莱宾杰尔效应间或伴有化学作用而产生的不断损耗现象磨损：磨损是摩擦接触表面的材料在相对运动中由于机械作用，腐蚀预处理：材料和环境介质作用而引起的恶化变质或破坏Ac并发生马氏体转变，形成表面强化的工艺过程在一定淬火介质中冷却层(或掺杂层)的工艺，就称为热扩渗技术，或化学热处理技术分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程层内颗粒之间的冶金结合并消除孔隙的表面处理技术堆焊：堆焊是在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术表面技术借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，转化膜技术：通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观(形状及几何尺寸)的一类技术称为转化膜技术饰性的金属、非金属或化合物涂层的过程物理气相沉积：在真空下，以各种物理方法产生原子或分子沉积在基材上，形成薄膜的过程化学气相沉积：把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基片的反应室，借助气相作用或在基片上的化学反应生成所希望的薄膜的过程在基片上沉积形成固态薄膜的过程二、简答题(1)表面组织转化技术(2)表面涂镀技术(3)表面合金化和掺杂技术于固相宏观成分差异形成的界面有哪些？ (1)冶金结合界面(2)扩散结合界面(3)外延生长界面(4)化学键结合界面(5)分子键结合界面(6)机械结合表面3.简述莱宾杰尔效应的机理。面原子之间的相互作用，使金属的表面强度降低。简述表面预处理的作用及主要工序。主要工序：脱脂、除锈和获取一定程度粗糙的表面机械性清理(1)机械抛光和磨光(2)滚光和刷光(3)喷砂或喷丸脱脂(1)化学脱脂(2)有机溶剂脱脂(3)水剂脱脂(4)电化学脱脂化学浸蚀、抛光和电化学抛光(1)化学浸蚀(2)电化学抛光(3)化学抛光脂其他表面预处理工艺(1)局部保护工艺(2)塑料于混凝土表面预处理工艺简述喷丸强化技术和滚压强化技术的原理。工件表面保留残余压应力滚压强化技术的原理：和喷丸原理形同激光淬火基本原理。能量密度高的激光束使受热区迅速加热到钢的相变临界温度Ac3或Accm之上，然后在冷却介质中快速冷却，使工件表层获得马氏体。热扩渗层的形成机理；⑴产生渗剂元素的活性原子并提供给基体金属表面。⑵渗剂元素的活性原子吸附在基体金属表面上，随后被基体金属所吸收，形成最初的表面⑶渗剂元素原子向基体金属内部扩散，基体金属原子也同时向渗层中扩散，使渗层增厚。液体热扩渗的分类。液体热扩渗根据工艺特点可分为盐浴法、热浸法、熔烧法三种。热喷涂工艺方法主要有哪几种？为什么说热喷涂涂层和基体的结合强度较差？机械结合为主的结合机理决定了热喷涂涂层的结合强度比较低，只相当于其母体材料的5％~30%。最高也只能达到70MPa。简述火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂的基本特点。火焰喷涂的基本特点：设备投资少，无电力要求，操作容易，沉积效率高等。(优点)电弧喷涂的基本特点：涂层密度(70%~90%)及结合强度(10~40MPa)较高，喷涂速度和沉积可控性好3稳定性好1)基体金属结合牢固，附着力好；2)镀层完整，结晶细致，孔隙少；3)镀层厚度分布均匀化学镀中，金属离子依靠由还原剂提供的电子而还原成金属；而电镀中，金属离子依靠外加电场的作用，在阴极上得到电子而还原成金属(1)用于防护和装饰(2)提高涂膜和基体的结合力(3)耐磨减摩(4)适用于冷成形加工15.简述铬酸盐膜形成机理。铬酸盐膜的形成是通过金属-溶液界面上的化学反应，其中关键反应是金属和六价铬之间简述铝阳极氧化膜形成机理Al2O3保护、装饰、标志和特种功能。主要是成膜物质、颜料、溶剂、助剂四部分微细的尺寸，形成极高能量密度的粒子束。三、论述题1.论述粘着磨损的机制。膜不能完全覆盖这些微凸体时，接触将在微凸体之间发生，而不会像理想光滑表面那样形成远小于名义接触面，每一个微凸体上将承受更大的载荷。磨损按照摩擦方式机理可分为黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损材料表面耐磨和减磨处理例如表面淬火、涂覆和合金化3.金属材料腐蚀的原理有哪些？金属材料腐蚀控制及防护方法有哪些？从表面工程技术的角度考虑，举例说明可采用哪些表面工程技术来提高钢铁零件的耐腐蚀性。化学腐蚀2电化学腐蚀3物理溶解腐蚀及防护方法：1产品合理设计和正确选材2电化学保护3表面覆层及表面例如电化学渡、涂覆等4．什么是热扩渗？论述形成渗层的基本条件。将工件放在特殊介质中加热，使介质中某一种或几种元素渗入工件表面，形成合金层(或⑵欲渗元素和基材之间必须有直接接触。靠化学反应提供活性原子的热扩渗工艺)该反应必须满足热力学条件。(①产生活性原什么是气体渗碳？论述影响气体渗碳工艺的主要因素。在增碳的活性气氛中，将低碳钢或低碳合金钢加热到高温(一般为900ºC~950ºC)，使活性碳原子进入钢的表面，以获得高碳渗层的工艺方法称为气体渗碳。影响气体渗碳工艺的主要因素：⑴温度和时间⑵渗碳气氛⑶钢的化学成分氮相比有何特点？在含有氮、碳元素气体中，在520℃~580℃温度下氮、碳共渗以渗氮为主，称之为气体氮碳在780℃~930℃碳、氮共渗以渗碳为主，因此称之为碳氮共渗。和渗氮相比而其它性能和渗氮相似。工艺流程：基体表面预处理、热喷涂、后处理、精加工等涂层结构特点：涂层是由无数变形粒子互相交错堆叠在一起，形成一层堆积而成的层状结论述电镀的工艺过程，影响镀层质量的因素有哪些？电镀工艺过程一般包括电镀前预处理、电镀及镀后处理三个阶段。影响镀层质量的因素9．论述铝合金阳极氧化的工艺流程，其氧化膜的形成过程、结构特点及性能特点。铝合金阳极氧化的工艺流程：1.预处理2.氧化3.阳极氧化膜的封闭度比多孔层高)，电压急剧上升；随电压上升和溶解作用增大，膜层局部被溶解或被击穿，产生了孔穴，氧化膜的电阻下降，电压随之下降，使反应继续进行；电压趋于平稳，阻挡层厚度不再变化；随着时间延长，形成孔隙及孔壁，氧化膜变成导电的多孔层结构(膜层孔穴的底部向金属内部移动)；当膜的化学溶解速率等于膜的生成速率时，膜层便达到一定的极限厚度而不再增加后的膜层必须要通过封孔才能达到最好的耐蚀效果和时间非直线关系；存在极限厚度。2.孔隙度和溶液性质、操作条件、基体表面粗糙度等有关