表面工程技术手册 上PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

表面工程技术手册 上PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1篇 概论1

第1章 表面工程的内涵及功能3

1表面工程3

2表面工程的功能3

第2章 表面工程技术的分类5

1表面改性5

2表面处理5

3表面涂覆5

4复合表面工程技术6

5纳米表面工程技术6

第3章 表面工程的发展7

1表面工程概念的提出7

2表面工程发展的三个阶段7

第4章 发展表面工程的意义8

1发展表面工程是提升机电产品服役性能、支持制造业技术创新的需要8

2发展表面工程是贯彻可持续发展战略建设节能型社会和保护环境的需要8

3发展表面工程是大力推进废旧机电产品再制造的需要9

4发展表面工程是促进电子电器高新技术和生物医学材料发展的需要10

5发展表面工程是提高人民生活水平的需要10

参考文献11

第2篇 材料服役中表面的失效行为及防治13

第1章 腐蚀失效15

1腐蚀破坏理论基础15

1.1热力学概念15

1.2动力学概念18

1.3高温腐蚀22

1.4非金属腐蚀25

2腐蚀失效类型28

2.1全面（均匀）腐蚀28

2.2孔蚀28

2.3缝隙腐蚀29

2.4晶间腐蚀29

2.5选择性腐蚀30

2.6应力腐蚀破裂31

2.7氢损伤：氢腐蚀、氢鼓泡、氢脆32

3腐蚀失效的防治32

3.1选材和设计32

3.2改善环境33

3.3加入缓蚀剂（无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、气相缓蚀剂）33

3.4阴极保护35

3.5阳极保护36

3.6合金化36

3.7表面处理37

3.8金属镀层和包覆层39

3.9涂层40

3.10衬里40

第2章 磨损失效42

1磨损破坏的理论基础42

1.1固体表面42

1.2固体表面接触机制44

1.3摩擦学模型46

1.4磨损理论49

2磨损失效的类型52

2.1磨料磨损52

2.2黏着磨损55

2.3疲劳磨损57

2.4冲蚀磨损58

2.5腐蚀磨损60

2.6微动磨损61

3磨损失效的防治62

3.1磨料磨损的控制62

3.2黏着磨损的控制64

3.3疲劳磨损的控制64

3.4冲蚀磨损的控制65

3.5腐蚀磨损的控制66

3.6微动磨损的控制66

3.7纳米涂层防磨技术简介67

第3章 疲劳断裂失效68

1疲劳断裂破坏的理论基础68

1.1高循环与低循环疲劳现象68

1.2循环变形机制和力学描述69

1.3疲劳裂纹的萌生与扩展理论72

1.4疲劳短裂纹扩展理论74

1.5非金属材料的疲劳77

2疲劳失效的类型79

2.1接触疲劳失效：滑动、滚动、微动79

2.2腐蚀疲劳失效82

2.3高温疲劳失效86

2.4低温疲劳失效88

3疲劳失效的防治90

3.1结构设计与材料90

3.2冷加工90

3.3塑性加工91

3.4喷丸处理93

3.5热处理94

3.6其他表面处理技术96

第4章 机械零件的失效分析101

1失效分析的方法101

1.1失效分析的基本方法与程序101

1.2残骸分析法102

1.3特征-因素图分析法103

1.4故障树分析法103

1.5失效模拟和加速失效模拟试验105

2失效分析的常用方法与技术105

2.1常用实验检测技术的种类和选用原则105

2.2失效形态观测技术及其比较106

2.3成分分析技术及其比较107

2.4 X射线分析技术及比较108

2.5无损检测技术及其比较109

3失效的事后处理及预防112

3.1失效补救112

3.2状态监测和控制112

3.3断裂失效评定113

3.4剩余寿命预测113

3.5维修、更换及有关的维修技术114

4典型失效的判断原则114

4.1韧性断裂失效的判断114

4.2脆性断裂失效的判断115

4.3应力腐蚀断裂的判断116

4.4疲劳断裂的判断116

4.5磨损失效的判断118

参考文献119

第3篇 表面覆层形成与结合机理125

第1章 表面与覆层界面结合概述127

1表面与界面概述127

1.1固体的表面127

1.2晶粒间界129

2覆层界面结合的类型131

2.1覆层的冶金结合131

2.2化学溶液沉积镀层结合131

2.3气相沉积膜层结合131

2.4高分子涂层结合132

3覆层界面的结合性能与影响因素132

3.1覆层界面的结合力132

3.2覆层界面结合性能的影响因素133

第2章 堆焊层的形成与结合134

1覆层与基体的冶金结合134

1.1堆焊概述134

1.2堆焊覆层的冶金结合134

1.3堆焊覆层的外延结晶134

2覆层成分的控制135

2.1覆层杂质的控制135

2.2合金元素的控制137

3熔合区的特点139

3.1熔合区的意义139

3.2熔合区的特征140

4基材的受热变质143

4.1焊接热循环143

4.2基材变质问题144

5焊接缺陷的控制146

5.1焊接裂纹及控制146

5.2气孔的形成及控制149

第3章 热熔融涂层的形成与结合150

1热喷涂涂层的形成150

1.1热喷涂的基本过程150

1.2涂层的形成150

2热喷涂层与基材的结合形式151

2.1冶金结合151

2.2机械嵌合152

2.3物理-化学结合152

3影响结合强度的主要因素152

3.1润湿性152

3.2孔隙152

3.3氧化作用153

3.4基材表面状态153

4提高涂层结合强度的措施153

5熔结结合的特点154

5.1涂层合金的润湿性及基材的适应性154

5.2界面元素的互扩散154

第4章 镀层的形成与结合156

1金属电沉积的反应步骤156

1.1液相传质156

1.2表面转化157

1.3电化学步骤157

1.4相生成157

2金属的电结晶过程158

2.1电结晶过程的动力学158

2.2沉积物形态158

3镀层的结合及其影响因素159

3.1镀层结合的特点159

3.2镀层结合模式159

3.3镀层结合的影响因素160

4化学镀的特点161

第5章 气相沉积层的形成与结合163

1气体与固体的相互作用163

1.1物理吸附163

1.2化学吸附163

2薄膜的生长164

2.1核生长型164

2.2单层生长型164

2.3单层上的核生长165

3不同晶态的形成165

3.1多晶薄膜的形成165

3.2单晶薄膜的形成165

3.3非晶态薄膜的形成165

4不同沉积方法的成膜及薄膜结构特点166

4.1蒸发镀膜的薄膜结构特点166

4.2溅射镀膜的薄膜结构特点166

4.3离子镀的成膜及膜结构特点166

4.4离子束辅助沉积的成膜特点167

4.5化学气相沉积的成膜特点168

5薄膜的附着力169

5.1不同界面的附着169

5.2影响薄膜附着力的因素169

第6章 粘接层的形成与结合171

1粘接的基本条件171

1.1胶黏剂对被粘接表面的润湿性171

1.2粘接力的形成172

2粘接现象的各种理论解释173

2.1吸附理论173

2.2扩散理论173

2.3静电理论174

3粘涂层的成膜机理174

4粘接强度的影响因素与控制175

4.1胶黏剂的组成及性质175

4.2被粘物表面状态176

4.3粘接体系的内应力177

4.4弱界面层177

4.5工艺条件177

参考文献179

第4篇 涂装181

第1章 概述183

1涂覆材料的要求183

2涂层组成183

3涂覆设备183

4涂层质量评价183

第2章 涂装技术（材料）的选用原则185

1涂料的配套选择原则185

1.1涂料的选择185

1.2涂料的配套原则185

2涂装工艺和设备的选用原则186

3涂装环境要求187

第3章 通用涂装方法188

1刷涂法188

1.1基本原理188

1.2刷涂工艺要求188

1.3刷涂注意事项188

1.4漆刷的维护188

1.5刷涂漆膜常见缺陷及改进189

2刮涂189

2.1刮涂操作189

2.2刮涂注意事项190

2.3刮涂腻子层常见缺陷及改进方法190

3滚刷191

3.1滚刷的构造191

3.2滚刷的种类191

3.3滚刷涂操作191

4浸涂191

4.1浸涂工艺191

4.2浸涂操作注意事项与设备维护192

4.3浸涂漆膜常见缺陷及改进方法192

5淋涂192

5.1淋涂工艺与设备维护193

5.2淋涂漆膜常见缺陷及改进方法193

6转鼓涂193

7压缩空气喷涂193

7.1空气喷涂的原理与特点194

7.2空气喷涂作业194

7.3喷涂作业注意事项、常见缺陷及改进方法195

7.4喷枪的选择197

7.5喷枪的维护与故障处理197

7.6加热喷涂198

8高压无气喷涂198

8.1无气喷涂的原理与特点199

8.2喷涂效率与喷涂工艺199

8.3新型无气喷涂设备202

8.4富锌涂料无气喷涂设备203

8.5无气喷涂设备的选用与维护203

9辊涂法204

9.1基本原理204

9.2辊涂工艺205

10帘幕涂装法206

10.1帘幕涂装机206

10.2帘幕涂装工艺206

第4章 特殊涂装方法208

1静电涂装208

1.1静电涂装的基本原理和特点208

1.2影响静电涂装的因素208

1.3静电涂装设备的选择原则210

1.4特种静电涂装210

2电泳涂装211

2.1概述211

2.2电泳涂装的原理和特点211

2.3电泳涂装工艺过程212

2.4影响电泳涂装的因素212

2.5电泳液参数测定214

2.6电泳涂装废水处理215

2.7电泳涂装漆膜常见疵病及防治方法215

3粉末涂装216

3.1粉末静电涂装法217

3.2流化床涂装法219

3.3静电流化床涂装法221

3.4粉末电泳涂装法222

3.5粉末涂料热熔射喷涂法223

第5章 涂装中的安全与防护224

1防毒224

2防火224

3防爆225

4涂装安全生产措施225

5“三废”治理226

5.1废气的治理226

5.2废水处理227

参考文献228

第5篇 热喷涂229

第1章 概述231

1热喷涂涂层形成原理231

2热喷涂技术特点231

3热喷涂方法分类231

4涂层材料分类232

第2章 热喷涂物理基础234

1燃烧火焰特性234

2等离子电弧234

3焰流与喷涂粒子动量传输特性235

3.1线材的雾化235

3.2粒子的加速235

4焰流与喷涂粒子传热特性236

5金属合金熔滴飞行过程中的氧化行为237

5.1金属氧化的基础237

5.2热喷涂金属粒子的氧化238

5.3减少热喷涂金属粒子氧化的措施239

6喷涂粒子与基体的碰撞过程239

6.1熔融粒子的扁平化239

6.2扁平粒子的冷却凝固240

7喷涂粒子在沉积涂层过程的时空独立性240

8涂层内热应力的产生240

9涂层与基体的结合241

第3章 热喷涂方法与设备242

1线材与棒材火焰喷涂242

1.1线材火焰喷涂原理242

1.2线材火焰喷涂设备242

1.3线材火焰喷涂常用的喷涂材料243

1.4线材火焰喷涂方法特点与应用243

1.5棒材火焰喷涂方法特点与应用243

2粉末火焰喷涂243

2.1粉末火焰喷涂原理243

2.2粉末火焰喷涂设备243

2.3粉末火焰喷涂方法特点与应用244

3高速（超音速）火焰喷涂244

3.1高速（超音速）焰流产生条件245

3.2高速火焰流的特征与系统构成245

3.3燃气高速火焰喷涂245

3.4燃油高速火焰喷涂246

3.5典型高速火焰喷涂方法特征246

3.6高速火焰喷涂材料的发展现状246

3.7高速火焰喷涂涂层典型特征247

3.8高速火焰喷涂方法的应用248

4气体爆燃喷涂技术248

4.1气体爆燃喷涂技术原理248

4.2爆燃喷涂的若干气体动力学问题249

4.3气体爆燃喷涂设备250

4.4气体爆燃喷涂工艺参数选择251

4.5气体爆燃喷涂材料及其应用253

5电弧喷涂254

5.1电弧喷涂原理254

5.2电弧喷涂系统254

5.3电弧喷涂技术特点255

5.4高速电弧喷涂技术255

5.5电弧喷涂材料256

5.6高速电弧喷涂雾化特性257

5.7高速电弧喷涂涂层特征258

5.8高速电弧喷涂技术应用实例261

6等离子喷涂262

6.1等离子喷涂原理262

6.2等离子喷涂系统的构成262

6.3工作参数对等离子射流特性的影响263

6.4等离子喷涂应用实例265

7高能等离子喷涂265

7.1超音速等离子喷涂265

7.2高能水稳等离子喷涂265

8可控气氛与低气压等离子喷涂266

9冷喷涂266

9.1冷喷涂技术的发展简介266

9.2冷喷涂方法原理266

9.3冷喷涂系统的构成267

9.4冷喷涂技术的特点267

9.5冷喷涂粒子沉积特性267

9.6冷喷涂技术的应用268

第4章 热喷涂材料与性能269

1热喷涂材料分类269

2线材材料种类与特征269

2.1普通线材269

2.2管状粉芯线材270

3粉末材料制备方法270

3.1雾化制粉法271

3.2熔炼粉碎法271

3.3烧结粉碎法271

3.4聚合制粉法271

3.5包覆制粉法272

4自熔剂合金粉末与自粘结粉末272

4.1自熔剂合金272

4.2自粘结粉末272

5高温合金粉末272

6氧化物陶瓷粉末272

6.1氧化铝系陶瓷粉末273

6.2氧化锆系陶瓷粉末273

6.3氧化钛274

6.4氧化铬274

7金属陶瓷粉末274

第5章 涂层制备工艺276

1喷涂基体表面基本设计要求276

2基体表面预处理——脱脂处理276

2.1溶剂清洗276

2.2碱液清洗276

2.3加热脱脂276

2.4超声清洗276

2.5喷砂净化277

3基体表面粗化处理277

3.1喷砂处理277

3.2机械加工法278

3.3电拉毛278

3.4喷涂自黏结过渡层279

4基体表面保护279

4.1胶带保护279

4.2化合物保护279

4.3机械保护279

5喷涂工艺选择原则279

6涂层后热处理279

6.1涂层的重熔处理279

6.2扩散处理280

7封孔处理280

7.1封孔剂280

7.2封孔剂的选择280

8表面加工281

8.1机械加工281

8.2涂层磨削加工281

8.3涂层砂带磨削和抛光281

第6章 涂层组织结构与物理及力学性能282

1涂层急冷组织结构特征282

2涂层中的孔隙特征282

3涂层的密度与孔隙率283

4涂层与基体的结合强度283

5涂层的硬度与显微硬度284

6涂层的弹性模量、强度与断裂韧度284

6.1涂层的弹性模量284

6.2涂层的强度285

6.3涂层的断裂韧度285

6.4典型涂层的弹性模量、强度与断裂韧度285

7涂层的摩擦与磨损特性285

7.1涂层的摩擦与磨损285

7.2涂层的冲蚀磨损与涂层结构的关系286

7.3涂层的耐磨性测定287

8涂层的热物理性能287

8.1热导率、热胀系数和热扩散率287

8.2比热容和辐射率287

9涂层的介电特性287

第7章 陶瓷与金属陶瓷涂层技术289

1概述289

2氧化铝涂层291

3氧化钛涂层291

4氧化锆涂层292

5 WC-Co系金属陶瓷涂层294

6 Cr3 C2-NiCr金属陶瓷涂层296

第8章 塑料粉末热喷涂技术297

1优质、高效、节能的环保型涂料297

2塑料粉末涂料及其涂装技术应用及发展297

3塑料粉末涂料涂装技术298

3.1静电喷涂法298

3.2流动浸塑法299

3.3静电流浸法299

3.4分散液喷涂法299

3.5粉末火焰喷涂法300

3.6高能、高速塑料热喷涂技术300

3.7其他涂覆方法301

3.8塑料涂覆层质量检验301

第9章 涂层选用原则与应用303

1涂层性能303

1.1耐腐蚀涂层303

1.2耐磨损涂层304

1.3机械零件间隙控制涂层（可磨耗密封涂层）304

1.4耐高温热障涂层304

1.5绝缘或导电涂层304

1.6修补涂层306

2热喷涂层在航空航天领域的应用306

3热喷涂层在冶金领域的应用307

参考文献309

第6篇 堆焊311

第1章 概述313

1堆焊的特点及发展概况313

2堆焊的物理化学本质313

2.1堆焊金属的合金化及母材对堆焊金属的稀释313

2.2堆焊层与母材的界面结合特点315

3堆焊冶金缺陷315

3.1裂纹315

3.2气孔316

4堆焊金属的使用性能316

4.1堆焊金属的耐磨性能316

4.2堆焊金属的耐腐蚀性能317

4.3堆焊金属的耐腐蚀磨损性能318

4.4堆焊金属的耐气蚀性能318

4.5堆焊金属的耐高温性能318

第2章 堆焊工艺方法及其特点319

1氧乙炔火焰堆焊319

1.1特点及其应用范围319

1.2堆焊工艺319

1.3缺陷及其预防319

2焊条电弧堆焊319

2.1特点及应用范围320

2.2堆焊工艺320

3埋弧堆焊320

3.1特点及应用范围320

3.2堆焊工艺321

4钨极氩弧堆焊321

4.1特点及应用范围322

4.2堆焊工艺322

5等离子弧堆焊322

5.1特点及应用范围322

5.2堆焊工艺322

6熔化极气体保护堆焊323

6.1 MIG堆焊工艺及其应用323

6.2 CO2气体保护堆焊工艺及其应用324

6.3自保护电弧堆焊工艺及其应用324

6.4振动堆焊工艺及其应用324

7电渣堆焊325

7.1特点325

7.2堆焊工艺326

8激光堆焊326

9聚焦光束粉末堆焊327

9.1聚焦光束粉末堆焊工艺327

9.2聚焦光束粉末堆焊应用328

10摩擦堆焊328

11堆焊方法的选择328

11.1堆焊材料的形状328

11.2堆焊方法的特点329

11.3堆焊层的性能要求329

11.4堆焊件的结构特点、冶金特点329

11.5经济性329

第3章 堆焊合金及其应用330

1铁基堆焊合金330

1.1铁基堆焊合金分类330

1.2铁基堆焊合金的堆焊工艺344

1.3铁基堆焊合金的应用350

2镍基堆焊合金351

2.1镍基堆焊合金分类351

2.2镍基堆焊合金的堆焊工艺353

2.3镍基堆焊合金的应用354

3钴基堆焊合金354

3.1钴基堆焊合金分类354

3.2钴基堆焊合金的堆焊工艺356

3.3钴基堆焊合金的应用357

4铜基堆焊合金357

4.1铜基堆焊合金分类及其应用357

4.2铜基堆焊合金的堆焊工艺359

5复合堆焊合金360

5.1复合堆焊合金的成分与牌号360

5.2复合堆焊合金的应用362

5.3复合堆焊合金的堆焊工艺362

6自熔性合金粉末喷熔362

6.1喷熔用自熔性合金粉末的成分与牌号362

6.2喷熔用自熔性合金粉末的应用363

6.3喷熔用自熔性合金粉末的喷熔工艺363

7堆焊合金的选择363

第4章 典型零件的堆焊367

1轧辊堆焊367

2阀门密封面堆焊367

3发动机关键部件的堆焊368

4高炉料钟堆焊368

5挖掘机铲斗和斗齿堆焊368

6刮板输送机中部槽中板堆焊368

第5章 堆焊安全与防护369

1堆焊过程中的有害因素369

1.1电弧堆焊369

1.2高能束堆焊369

1.3火焰堆焊369

2安全防护措施370

2.1通风防护措施370

2.2个人防护措施370

2.3放射性防护措施370

2.4高能束堆焊特殊防护措施370

2.5火焰堆焊回火防护措施370

参考文献372

第7篇 电镀与电刷镀373

第1章 电镀375

1概述375

1.1电镀的应用和分类375

1.2电化学基本概念376

1.3金属电沉积的基本理论380

2表面预处理380

2.1粗糙表面的整平380

2.2脱脂382

2.3浸蚀385

2.4化学抛光和电化学抛光387

2.5难镀金属的预处理388

3电镀锌391

3.1镀锌层的特性和用途391

3.2氰化镀锌391

3.3碱性锌酸盐镀锌393

3.4氯化钾（钠）镀锌394

3.5铵盐镀锌396

3.6硫酸盐镀锌397

3.7镀锌后除氢处理398

3.8镀锌层钝化处理398

4电镀镉400

4.1镀镉层的性质和用途400

4.2氰化物镀镉400

4.3氨羧络合物镀镉401

4.4酸性镀镉401

4.5镀后处理401

5电镀铜401

5.1氰化物镀铜401

5.2硫酸盐镀铜403

5.3高分散能力光亮、半光亮硫酸盐镀铜405

5.4焦磷酸盐镀铜406

5.5其他无氰镀铜406

6电镀镍407

6.1电镀瓦特镍和高氯化物镍（无添加剂）407

6.2镀镍添加剂408

6.3电镀光亮镍410

6.4电镀半光亮镍、高硫镍、镍封、高应力镍和多层镍411

6.5电镀黑色镍和枪色镍414

6.6电镀珍珠镍（缎面镍）414

6.7电镀低应力镍415

7电镀铬415

7.1电镀普通铬415

7.2稀土镀铬及电镀硬铬418

7.3电镀黑铬419

7.4三价铬镀铬420

8电镀锡和铁421

8.1电镀锡421

8.2电镀铁425

9电镀金、银及铂427

9.1电镀金427

9.2电镀银430

9.3电镀铂433

10合金电沉积概述433

10.1金属共沉积的条件433

10.2实现金属共沉积的措施433

10.3金属共沉积的特点和影响因素434

10.4金属共沉积的类型434

10.5合金镀层的分类435

11电镀锌基合金435

11.1电镀锌镍合金435

11.2电镀锌铁合金437

11.3电镀锌钴合金438

11.4电镀锡锌（锌锡）合金439

11.5锌合金镀层的特性440

12电镀铜合金440

12.1电镀铜锡合金440

12.2电镀铜锌合金442

12.3电镀仿金层444

13电镀镍基合金445

13.1电镀镍铁合金445

13.2电镀镍钴合金446

13.3电镀镍磷合金447

14电镀锡基合金447

14.1电镀锡铅和铅锡合金447

14.2电镀锡镍合金448

14.3电镀锡钴合金448

15 电镀金基合金和银锑合金449

15.1电镀金基合金449

15.2电镀银锑合金449

16复合电镀450

16.1复合电镀的工艺特点451

16.2复合电镀的优缺点451

16.3复合电镀机理452

16.4复合镀层的类型和用途452

16.5复合电镀工艺453

16.6典型复合电镀工艺举例455

16.7复合电镀的发展456

17非晶态电镀456

17.1非晶态合金镀层的类型和特点456

17.2非晶态合金电镀工艺456

17.3非晶态镀层的形成和沉积原理457

17.4非晶态镀层的特性和应用457

17.5非晶态合金镀层的发展458

第2章 电刷镀459

1电刷镀技术发展概况459

2电刷镀原理及特点462

2.1电刷镀原理462

2.2电刷镀技术特点462

3电刷镀设备463

3.1电刷镀电源设备463

3.2电刷镀镀笔463

4电刷镀镀液463

4.1电刷镀镀液的分类463

4.2电刷镀镀液的特点464

4.3温度对镀液的pH值特性及导电性的影响464

4.4镀液选择原则464

4.5常用预处理溶液464

4.6常用电刷镀镀液466

5电刷镀工艺470

5.1电刷镀的一般工艺过程470

5.2电刷镀主要工艺参数的选择470

5.3在不同金属材料上电刷镀472

5.4镀层工艺规范的选择472

5.5工序间的水漂洗473

6电刷镀层的结构、结合机理与强化机理474

6.1电刷镀层的结构474

6.2镀层与基体的结合机理475

6.3镀层的强化机理476

6.4镀层的再强化机理477

7镀层质量检验477

7.1定性检验477

7.2定量检验477

8电刷镀技术应用实例478

第3章 安全与防护480

1有害物质浸入人体的途径480

1.1经呼吸道浸入480

1.2经皮肤浸入480

1.3经消化道浸入480

2有害物质的来源及危害性480

2.1酸和碱480

2.2氰化物481

2.3镉及镉化合物481

2.4六价铬及三价铬481

2.5铅及铅化合物481

2.6镍及镍化合物481

2.7铜及铜化合物481

2.8氟化物481

2.9添加剂和表面活性剂等481

3电镀“三废”的产生及控制481

3.1电镀产生的废液482

3.2电镀产生的废气482

3.3电镀产生的废渣482

4电镀无害化生产的途径482

4.1全过程进行控制污染482

4.2采用低毒或无毒工艺482

4.3采用逆流清洗技术483

4.4低浓度工艺483

4.5优化工艺483

4.6加强管理483

5电镀工作人员操作注意事项483

参考文献485

第8篇 化学镀与转化膜技术487

第1章 概述489

1化学镀的特点489

2化学镀镍机理489

2.1化学镀镍的热力学489

2.2化学镀镍的动力学490

3化学成膜处理分类491

3.1按转化膜分类492

3.2按金属种类分类492

3.3按用途分类492

3.4按施工方法分类492

4化学转化膜的防护性能492

5化学转化膜的应用范围492

第2章 化学镀镍493

1化学镀镍溶液的组成及其影响493

1.1主盐493

1.2还原剂493

1.3络合剂494

1.4稳定剂497

1.5加速剂498

1.6缓冲剂及镀液的pH值498

1.7其他组份499

2化学镀镍溶液499

第3章 化学镀镍层的性能502

1外观502

2组织结构502

3物理性质502

3.1密度502

3.2热学性质502

3.3电学性质503

3.4磁学性质503

4力学性质503

5均镀能力503

6结合力及内应力504

6.1基材504

6.2前处理504

6.3施镀工艺504

6.4热处理504

7硬度与热处理504

8钎焊性能505

9腐蚀行为505

9.1电偶腐蚀506

9.2镀层中磷含量及热处理与耐蚀性的关系506

9.3镀浴与耐蚀性506

9.4孔隙率506

9.5化学镀镍层的腐蚀率507

10磨损行为512

10.1黏着磨损512

10.2磨料磨损512

第4章 化学镀镍的质量控制及施镀工艺514

1镀浴的监控514

1.1 Ni2+浓度514

1.2还原剂浓度514

1.3 Na2 HPO3·5H2O514

1.4其他化学成分的浓度514

1.5化学镀镍浴稳定性的测定515

1.6温度515

1.7其他515

2镀层质量的监控516

2.1外观516

2.2厚度516

2.3结合强度516

2.4孔隙率516

2.5化学成分517

2.6内应力及硬度517

2.7耐磨性及耐蚀性518

3化学镀镍故障及排除方法518

3.1镀浴518

3.2镀前处理518

3.3机械设备519

3.4镀浴污染519

3.5排除故障的方法519

4化学镀镍前处理519

4.1基材519

4.2镀前处理须知521

4.3碳钢和低合金钢的前处理522

4.4铸铁件的镀前处理522

4.5不锈钢、高合金钢的镀前处理523

4.6铜及铜合金的镀前处理523

4.7铝及铝合金的镀前处理523

4.8镁及镁合金的镀前处理524

4.9钛及钛合金的镀前处理524

4.10其他金属及非金属材料的镀前处理525

5化学镀层后处理526

5.1消除氢脆，提高结合力和硬度的镀后热处理526

5.2提高镀层性能的后处理526

6化学镀镍层的退除527

6.1钢铁件上镀层的退除527

6.2不锈钢基体上镀层的退除528

6.3铜及铜合金上镀层的退除528

6.4铝及铝合金上镀层的退除528

6.5镁及镁合金上镀层的退除528

第5章 化学镀镍的工业应用及其设备529

1航空航天工业中的应用529

2汽车工业中的应用529

3化学工业中的应用530

4石油和天然气工业中的应用531

5食品加工业中的应用531

6采矿工业中的应用531

7军事工业中的应用531

8电子和计算机工业中的应用532

9其他工业中的应用532

10化学镀镍设备533

10.1镀槽533

10.2加热器及搅拌装置534

10.3供水和循环过滤534

第6章 化学镀铜535

1化学镀铜溶液535

1.1化学镀铜溶液组成535

1.2化学镀铜溶液536

2化学镀铜的操作和维护536

3化学镀铜层的性质及应用536

第7章 化学镀贵金属538

1镀银538

1.1化学镀银浴组成及其反应机理538

1.2化学镀银浴配方及工艺538

1.3化学镀银的注意事项539

2镀金539

2.1化学镀金浴的组成及其反应机理539

2.2化学镀金浴配方及工艺540

3镀钯542

3.1肼浴542

3.2次磷酸盐浴542

4镀铂543

4.1肼浴543

4.2硼氢化物浴544

第8章 化学镀钴及其合金545

1化学镀钴545

2化学镀钴基多元合金膜547

2.1 Co-Ni-P合金547

2.2 Co-Fe-P合金配方547

2.3 Co-W-P及Co-Ni-W-P合金547

2.4 Co-Zn-P合金548

2.5其他Co-Me（Cu、Mo、Re）-P合金548

2.6 Co-Fe-B合金548

第9章 化学镀镍基多元合金549

1 Ni-Me-P系三元合金549

1.1 Ni-Co-P549

1.2 Ni-Fe-P549

1.3 Ni-Cu-P550

1.4 Ni-W-P550

1.5 Ni-Mo-P551

1.6 Ni-Sn-P552

1.7 Ni-Re-P552

1.8 Ni-Cr-P552

1.9 Ni-Zn-P552

2 Ni-Me-B系三元合金552

2.1 Ni-Co-B553

2.2 Ni-Fe-B553

2.3 Ni-Sn-B553

2.4 Ni-Me（Mo、W、Zn、Re）-B553

2.5 Ni-P-B554

第10章 化学复合镀555

1耐磨镀层555

1.1 Ni-P／SiC555

1.2 Ni-P（B）／金刚石556

1.3其他化学复合镀耐磨镀层556

2自润滑镀层557

第11章 电化学转化膜559

1铝和铝合金的阳极氧化559

1.1阳极氧化膜的生成机理及其性质559

1.2铝合金阳极氧化方法560

2其他金属的阳极氧化567

2.1镁合金的阳极氧化567

2.2铜和铜合金的阳极氧化568

2.3硅、锗、钽、锆、钛、锌和镉的阳极氧化569

2.4钢的阳极氧化569

第12章 化学转化膜570

1化学氧化法570

1.1钢铁的化学氧化（钢铁发蓝）570

1.2钢铁化学发黑新工艺571

1.3铝和铝合金的化学氧化572

1.4铜和铜合金的化学氧化574

2磷酸盐处理574

2.1磷化膜形成的基本原理574

2.2磷化膜的性质574

2.3各种金属的磷酸盐处理575

3钢铁的草酸盐处理579

4锌、镉、铜及其他有色金属的铬酸盐处理579

4.1基本原理580

4.2膜的基本性质580

第13章 金属着色技术582

1铝和铝合金阳极氧化着色处理582

1.1自然发色法582

1.2电解着色法583

1.3吸附染色法（化学染色法）584

2铜和黄铜层的着色588

2.1着色前处理588

2.2铜和黄铜着色工艺588

3镍层的着色和染色589

3.1镍层的着色589

3.2镍层的染色589

4锌层的着色和染色589

4.1锌层着色589

4.2锌层染色590

5不锈钢着色590

5.1不锈钢氧化着色法原理590

5.2不锈钢着色举例591

第14章 转化膜工艺质量控制592

1转化膜的检验592

1.1铝和铝合金的阳极氧化膜的检验592

1.2磷酸盐膜的检验593

1.3铬酸盐膜的检验594

2转化膜处理液的检测594

2.1铝和铝合金阳极氧化电解液的分析594

2.2磷酸盐处理液的检验及试验方法596

2.3草酸盐处理液的分析598

2.4铬酸盐处理液的分析598

3转化膜标准规范599

3.1铝氧化膜标准599

3.2磷酸盐膜标准599

3.3铬酸盐膜标准599

参考文献600

第9篇 化学热处理601

第1章 概述603

第2章 化学热处理原理605

1渗剂中的物理化学过程605

1.1渗剂中的化学反应605

1.2催化剂的作用605

2化学热处理中的相界面反应605

3吸收原子在金属中的扩散605

3.1扩散过程的宏观规律605

3.2反应扩散和渗层的显微组织606

4提高化学热处理速度的方法606

4.1适当提高工艺温度607

4.2优化工艺607

4.3采用催渗办法607

第3章 钢的渗碳608

1渗碳的基本工艺参数608

1.1渗碳温度608

1.2渗碳时间608

1.3碳势及其控制608

2气体渗碳608

2.1气体渗碳气氛608

2.2气体渗碳过程中的化学反应610

2.3炉气碳势的测量与控制610

2.4气体渗碳工艺612

3其他渗碳方法612

3.1固体渗碳工艺613

3.2液体渗碳613

3.3流化床渗碳613

3.4离子渗碳613

3.5真空渗碳613

4渗碳用钢及渗碳后热处理613

4.1渗碳用钢613

4.2渗碳后热处理613

5渗碳层的组织和性能614

5.1渗碳层的组织特点614

5.2渗碳后钢的性能614

6渗碳件质量检测及常见缺陷的防止措施614

6.1渗碳件质量检验614

6.2渗碳件常见缺陷及防止措施615

7渗碳技术的发展与展望615

7.1高温渗碳615

7.2乙炔低压渗碳615

第4章 钢的碳氮共渗617

1气体碳氮共渗617

1.1气体碳氮共渗原理617

1.2碳氮共渗介质及其控制618

1.3共渗温度与时间618

2液体碳氮共渗及其他方法618

3碳氮共渗用钢及共渗后的热处理618

4共渗层的组织和性能619

5碳氮共渗层常见缺陷与预防方法619

5.1黑色组织619

5.2不正常碳氮化合物619

6碳氮共渗应用实例619

7碳氮共渗技术的发展620

第5章 钢的渗氮621

1渗氮原理621

1.1 Fe-N系中的相组成621

1.2渗氮层的形成621

1.3渗氮强化机制621

1.4常用渗氮钢622

1.5渗氮用钢的预先处理623

2气体渗氮623

2.1渗氮反应及气氛控制623

2.2渗氮工艺参数及控制624

2.3影响渗氮层硬度的主要因素624

3其他渗氮方法624

3.1盐浴渗氮624

3.2固体渗氮624

4渗氮零件的检验和缺陷625

4.1质量检验625

4.2渗氮缺陷及预防625

5渗氮与渗碳的比较625

5.1工艺625

5.2性能626

5.3成本626

6渗氮技术的发展与展望626

6.1可控渗氮626

6.2离子渗氮627

第6章 氮碳共渗628

1铁素体氮碳共渗628

1.1盐浴氮碳共渗628

1.2气体氮碳共渗629

1.3铁素体氮碳共渗层的组织与性能631

1.4其他氮碳共渗技术631

1.5应用实例-替代气体渗氮631

2奥氏体氮碳共渗631

2.1原理及工艺631

2.2组织与性能631

2.3工艺发展632

2.4工业应用实例632

3氮碳共渗后氧化处理632

3.1液态处理633

3.2气态处理633

3.3其他处理方法633

第7章 渗硼和渗硫634

1钢的渗硼634

1.1渗硼的特点与应用634

1.2渗硼层组织特征634

1.3渗硼工艺方法634

1.4渗硼后的处理635

1.5合金元素的影响635

1.6适合渗硼的金属材料636

1.7渗硼层的性能636

2含硼共渗与复合渗636

2.1硼-碳复合渗636

2.2硼-金属共渗与复合渗636

3渗硫及含硫共渗637

3.1钢的渗硫637

3.2含硫共渗637

第8章 渗金属639

1渗金属原理与工艺分类639

1.1镀-渗法639

1.2扩散型渗金属639

1.3热反应沉积渗金属639

2钢的渗铝639

2.1渗铝工艺方法639

2.2渗铝层组织与性能特点640

2.3渗铝的应用640

3钢铁渗铬641

3.1渗铬工艺641

3.2渗铬层组织641

3.3渗铬层性能与应用642

4碳化物覆层工艺642

4.1硼砂碳化物覆层法原理642

4.2硼砂碳化物覆层工艺642

4.3渗层性能与应用643

5镀渗锡及铜锡合金643

5.1镀-渗锡643

5.2镀-渗锡青铜643

6渗金属技术的发展——离子渗金属644

6.1气相辉光离子渗金属644

6.2双层辉光离子渗金属644

6.3多弧离子渗金属644

6.4离子渗金属应用644

第9章 等离子化学热处理645

1等离子体及其产生645

2离子渗氮645

2.1离子渗氮的原理645

2.2离子渗氮钢的组织646

2.3离子渗氮的工艺参数646

2.4离子渗氮的特点647

2.5离子渗氮技术新进展647

3离子氮碳共渗649

3.1离子氮碳共渗的特点649

3.2气体成分对化合物层组织结构的影响649

3.3冷却速度对化合物层组织结构的影响650

4离子渗碳650

4.1离子渗碳的原理及设备650

4.2离子渗碳层的组织和性能650

4.3离子渗碳的特点651

第10章 有色金属和不锈钢的化学热处理652

1钛合金化学热处理652

1.1渗氮处理652

1.2渗氧处理653

1.3渗碳和渗硼654

1.4渗硅和渗铝654

1.5渗镍和渗铜655

2铝合金的化学热处理655

2.1镀-渗工艺655

2.2等离子渗氮656

3奥氏体不锈钢的等离子低温表面合金化656

3.1 S相的形成条件657

3.2 S相的组织657

3.3 S相的性能657

3.4 S相的热稳定性658

3.5应用658

参考文献659