Phương pháp xử lý bề mặt hợp kim nhôm đúc
2021-08-23
Hợp kim nhôm đúc sử dụng quy trình nấu chảy kim loại, tức là đúc, vì vậy nó có những ưu điểm mà các sản phẩm khác không có, chẳng hạn như mật độ thấp, nhưng độ bền tương đối cao, gần bằng hoặc vượt qua thép chất lượng cao, độ dẻo tốt, v.v. ., vì vậy nó có thể được xử lý Các cấu hình khác nhau, tính dẫn điện, dẫn nhiệt và chống ăn mòn tuyệt vời làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Sau đây, chúng ta hãy xem qua một số kiến thức liên quan, bao gồm thông tin về phương pháp xử lý bề mặt của hợp kim nhôm đúc.
Theo các phương pháp khác nhau được sử dụng, các công nghệ xử lý sau bề mặt có thể được chia thành các loại sau.
(1) Phương pháp điện hóa
Phương pháp này sử dụng phản ứng điện cực để tạo thành lớp phủ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Mạ điện
Trong dung dịch điện phân, phôi là cực âm. Quá trình tạo thành lớp phủ trên bề mặt dưới tác dụng của dòng điện ngoài được gọi là quá trình mạ điện. Lớp mạ có thể là kim loại, hợp kim, chất bán dẫn hoặc chứa các hạt rắn khác nhau, chẳng hạn như mạ đồng, mạ niken, v.v.
2. Oxy hóa
Trong dung dịch điện phân, phôi là cực dương và dưới tác động của dòng điện bên ngoài, quá trình hình thành màng oxit trên bề mặt được gọi là quá trình oxy hóa anốt. Màng oxit nhôm được hình thành trên bề mặt hợp kim nhôm.
3. Điện di
Là một điện cực, phôi được đưa vào sơn hòa tan trong nước hoặc nhũ tương trong nước dẫn điện, và tạo thành một mạch với điện cực kia trong sơn. Dưới tác dụng của điện trường, dung dịch phủ đã được phân tách thành các ion nhựa tích điện, các cation di chuyển về cực âm và các anion di chuyển về cực dương. Các ion nhựa tích điện này, cùng với các hạt sắc tố hấp phụ, được điện di trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ. Quá trình này được gọi là điện di.
(2) Phương pháp hóa học
Phương pháp này không có hành động hiện tại và sử dụng sự tương tác của các chất hóa học để tạo thành một lớp mạ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Xử lý màng chuyển đổi hóa học
Trong dung dịch điện phân, phôi kim loại không có tác động của dòng điện bên ngoài và chất hóa học trong dung dịch tương tác với phôi để tạo thành một lớp phủ trên bề mặt của nó, được gọi là xử lý màng chuyển đổi hóa học. Chẳng hạn như xử lý muối bluing, phốt phát, thụ động hóa và crom trên bề mặt kim loại.
2. Mạ điện
Trong dung dịch điện phân, bề mặt phôi được xử lý xúc tác và không có hiệu ứng dòng điện bên ngoài. Trong dung dịch, do quá trình khử các chất hóa học, quá trình lắng đọng một số chất trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ được gọi là mạ không điện, chẳng hạn như niken điện phân, mạ đồng điện phân, v.v.
(3) Phương pháp xử lý nhiệt
Phương pháp này là làm nóng chảy hoặc khuếch tán nhiệt vật liệu trong điều kiện nhiệt độ cao để tạo thành lớp phủ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Mạ nhúng nóng
Quá trình đưa phôi kim loại vào kim loại nóng chảy để tạo thành lớp phủ trên bề mặt của nó được gọi là mạ nhúng nóng, chẳng hạn như mạ kẽm nhúng nóng và nhôm nhúng nóng.
2. Phun nhiệt
Quá trình nguyên tử hóa kim loại nóng chảy và phun nó lên bề mặt phôi để tạo thành một lớp phủ được gọi là phun nhiệt, chẳng hạn như kẽm phun nhiệt và gốm phun nhiệt.
3. Dập nóng
Quá trình làm nóng và ép lá kim loại trên bề mặt phôi để tạo thành một lớp phủ được gọi là dập nóng, chẳng hạn như lá đồng dập nóng.
4. Xử lý nhiệt hóa học
Quá trình phôi tiếp xúc với các chất hóa học và được nung nóng, và một nguyên tố nhất định đi vào bề mặt phôi ở nhiệt độ cao được gọi là xử lý nhiệt hóa học, chẳng hạn như thấm nitơ và thấm cacbon.
5. Bề mặt
Bằng cách hàn, quá trình lắng đọng kim loại lắng đọng trên bề mặt phôi để tạo thành một lớp hàn được gọi là hàn bề mặt, chẳng hạn như hàn bề mặt bằng hợp kim chống mài mòn.
(4), phương pháp chân không
Phương pháp này là một quá trình trong đó vật liệu bị bốc hơi hoặc ion hóa và lắng đọng trên bề mặt phôi ở trạng thái chân không cao để tạo thành lớp phủ.
Phương pháp chính là.
1. Lắng đọng hơi vật lý (PVD) làm bay hơi kim loại thành các nguyên tử hoặc phân tử trong điều kiện chân không, hoặc ion hóa chúng thành các ion và lắng đọng chúng trực tiếp trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ. Quá trình này được gọi là lắng đọng hơi vật lý, lắng đọng các chùm hạt. Nó đến từ các yếu tố phi hóa học, chẳng hạn như mạ bay hơi, mạ phún xạ, mạ ion, v.v.
2. Cấy ion
Quá trình cấy các ion khác nhau vào bề mặt phôi dưới điện áp cao để sửa đổi bề mặt được gọi là cấy ion, chẳng hạn như tiêm boron.
3. Lắng đọng hơi hóa học (CVD) là một quá trình trong đó các chất khí tạo thành một lớp lắng đọng rắn do phản ứng hóa học trên bề mặt phôi dưới áp suất thấp (đôi khi là áp suất bình thường), được gọi là lắng đọng hơi hóa học, chẳng hạn như lắng đọng hơi của silicon oxit, silicon nitride, v.v. .
(5), phun
Phun là một phương pháp phủ trong đó súng phun hoặc máy phun đĩa được sử dụng để phân tán thành các giọt đồng nhất và mịn bằng áp suất hoặc lực ly tâm và áp dụng lên bề mặt của vật thể được phủ. Nó có thể được chia thành phun không khí, phun không có không khí và phun tĩnh điện.
1. Phun khí
Phun khí là công nghệ sơn phủ được sử dụng rộng rãi trong thi công sơn phủ hiện nay. Phun khí là sử dụng khí nén chảy qua lỗ phun của súng phun để tạo thành áp suất âm. Áp suất âm làm cho sơn bị hút vào từ ống hút và phun qua vòi để tạo thành sương sơn. Sương sơn được phun lên bề mặt của các bộ phận được sơn để tạo thành một lớp sơn đồng nhất. màng.
2. Không phun khí
Phun không có không khí sử dụng máy bơm tăng áp dưới dạng bơm pít tông, bơm màng, v.v. để tạo áp suất cho sơn lỏng, sau đó vận chuyển sơn lỏng đến súng phun không có không khí thông qua ống áp suất cao, và cuối cùng giải phóng áp suất thủy lực tại vòi phun không có không khí và phun nó sau khi nguyên tử hóa tức thời. Trên bề mặt của vật thể được phủ, một lớp phủ được hình thành. Vì sơn không chứa không khí, nên nó được gọi là phun không có không khí, hay gọi tắt là phun không có không khí.
3. Phun tĩnh điện
Theo các phương pháp khác nhau được sử dụng, các công nghệ xử lý sau bề mặt có thể được chia thành các loại sau.
(1) Phương pháp điện hóa
Phương pháp này sử dụng phản ứng điện cực để tạo thành lớp phủ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Mạ điện
Trong dung dịch điện phân, phôi là cực âm. Quá trình tạo thành lớp phủ trên bề mặt dưới tác dụng của dòng điện ngoài được gọi là quá trình mạ điện. Lớp mạ có thể là kim loại, hợp kim, chất bán dẫn hoặc chứa các hạt rắn khác nhau, chẳng hạn như mạ đồng, mạ niken, v.v.
2. Oxy hóa
Trong dung dịch điện phân, phôi là cực dương và dưới tác động của dòng điện bên ngoài, quá trình hình thành màng oxit trên bề mặt được gọi là quá trình oxy hóa anốt. Màng oxit nhôm được hình thành trên bề mặt hợp kim nhôm.
3. Điện di
Là một điện cực, phôi được đưa vào sơn hòa tan trong nước hoặc nhũ tương trong nước dẫn điện, và tạo thành một mạch với điện cực kia trong sơn. Dưới tác dụng của điện trường, dung dịch phủ đã được phân tách thành các ion nhựa tích điện, các cation di chuyển về cực âm và các anion di chuyển về cực dương. Các ion nhựa tích điện này, cùng với các hạt sắc tố hấp phụ, được điện di trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ. Quá trình này được gọi là điện di.
(2) Phương pháp hóa học
Phương pháp này không có hành động hiện tại và sử dụng sự tương tác của các chất hóa học để tạo thành một lớp mạ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Xử lý màng chuyển đổi hóa học
Trong dung dịch điện phân, phôi kim loại không có tác động của dòng điện bên ngoài và chất hóa học trong dung dịch tương tác với phôi để tạo thành một lớp phủ trên bề mặt của nó, được gọi là xử lý màng chuyển đổi hóa học. Chẳng hạn như xử lý muối bluing, phốt phát, thụ động hóa và crom trên bề mặt kim loại.
2. Mạ điện
Trong dung dịch điện phân, bề mặt phôi được xử lý xúc tác và không có hiệu ứng dòng điện bên ngoài. Trong dung dịch, do quá trình khử các chất hóa học, quá trình lắng đọng một số chất trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ được gọi là mạ không điện, chẳng hạn như niken điện phân, mạ đồng điện phân, v.v.
(3) Phương pháp xử lý nhiệt
Phương pháp này là làm nóng chảy hoặc khuếch tán nhiệt vật liệu trong điều kiện nhiệt độ cao để tạo thành lớp phủ trên bề mặt phôi. Các phương pháp chính là:
1. Mạ nhúng nóng
Quá trình đưa phôi kim loại vào kim loại nóng chảy để tạo thành lớp phủ trên bề mặt của nó được gọi là mạ nhúng nóng, chẳng hạn như mạ kẽm nhúng nóng và nhôm nhúng nóng.
2. Phun nhiệt
Quá trình nguyên tử hóa kim loại nóng chảy và phun nó lên bề mặt phôi để tạo thành một lớp phủ được gọi là phun nhiệt, chẳng hạn như kẽm phun nhiệt và gốm phun nhiệt.
3. Dập nóng
Quá trình làm nóng và ép lá kim loại trên bề mặt phôi để tạo thành một lớp phủ được gọi là dập nóng, chẳng hạn như lá đồng dập nóng.
4. Xử lý nhiệt hóa học
Quá trình phôi tiếp xúc với các chất hóa học và được nung nóng, và một nguyên tố nhất định đi vào bề mặt phôi ở nhiệt độ cao được gọi là xử lý nhiệt hóa học, chẳng hạn như thấm nitơ và thấm cacbon.
5. Bề mặt
Bằng cách hàn, quá trình lắng đọng kim loại lắng đọng trên bề mặt phôi để tạo thành một lớp hàn được gọi là hàn bề mặt, chẳng hạn như hàn bề mặt bằng hợp kim chống mài mòn.
(4), phương pháp chân không
Phương pháp này là một quá trình trong đó vật liệu bị bốc hơi hoặc ion hóa và lắng đọng trên bề mặt phôi ở trạng thái chân không cao để tạo thành lớp phủ.
Phương pháp chính là.
1. Lắng đọng hơi vật lý (PVD) làm bay hơi kim loại thành các nguyên tử hoặc phân tử trong điều kiện chân không, hoặc ion hóa chúng thành các ion và lắng đọng chúng trực tiếp trên bề mặt phôi để tạo thành lớp phủ. Quá trình này được gọi là lắng đọng hơi vật lý, lắng đọng các chùm hạt. Nó đến từ các yếu tố phi hóa học, chẳng hạn như mạ bay hơi, mạ phún xạ, mạ ion, v.v.
2. Cấy ion
Quá trình cấy các ion khác nhau vào bề mặt phôi dưới điện áp cao để sửa đổi bề mặt được gọi là cấy ion, chẳng hạn như tiêm boron.
3. Lắng đọng hơi hóa học (CVD) là một quá trình trong đó các chất khí tạo thành một lớp lắng đọng rắn do phản ứng hóa học trên bề mặt phôi dưới áp suất thấp (đôi khi là áp suất bình thường), được gọi là lắng đọng hơi hóa học, chẳng hạn như lắng đọng hơi của silicon oxit, silicon nitride, v.v. .
(5), phun
Phun là một phương pháp phủ trong đó súng phun hoặc máy phun đĩa được sử dụng để phân tán thành các giọt đồng nhất và mịn bằng áp suất hoặc lực ly tâm và áp dụng lên bề mặt của vật thể được phủ. Nó có thể được chia thành phun không khí, phun không có không khí và phun tĩnh điện.
1. Phun khí
Phun khí là công nghệ sơn phủ được sử dụng rộng rãi trong thi công sơn phủ hiện nay. Phun khí là sử dụng khí nén chảy qua lỗ phun của súng phun để tạo thành áp suất âm. Áp suất âm làm cho sơn bị hút vào từ ống hút và phun qua vòi để tạo thành sương sơn. Sương sơn được phun lên bề mặt của các bộ phận được sơn để tạo thành một lớp sơn đồng nhất. màng.
2. Không phun khí
Phun không có không khí sử dụng máy bơm tăng áp dưới dạng bơm pít tông, bơm màng, v.v. để tạo áp suất cho sơn lỏng, sau đó vận chuyển sơn lỏng đến súng phun không có không khí thông qua ống áp suất cao, và cuối cùng giải phóng áp suất thủy lực tại vòi phun không có không khí và phun nó sau khi nguyên tử hóa tức thời. Trên bề mặt của vật thể được phủ, một lớp phủ được hình thành. Vì sơn không chứa không khí, nên nó được gọi là phun không có không khí, hay gọi tắt là phun không có không khí.
3. Phun tĩnh điện
Phun tĩnh điện là phương pháp phun sử dụng điện trường tĩnh điện cao áp làm cho các hạt sơn mang điện tích âm chuyển động ngược chiều điện trường và hấp phụ các hạt sơn trên bề mặt phôi.
