长春工业大学：《金属工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 常见表面加工方案选择 4.1 常见表面加工方案（授课教师：毛志阳）

4.2 玻璃表界面 4.2.1玻璃的表界面与性质 4.2.2玻璃表面处理

固体材料在使用过程发生的各种物理化学变化（催化、腐蚀、摩擦、磨损、电子发射、……）是从表面向内部逐渐进行的，过程的进行依赖于表面结构与性质。认识表面结构与性质是研究表面间发生各种相互作用的基础。通常金属在固态下都是晶体。原子按一定几何形状有规则排列。基本排列形式有体心立方、面心立方和密排六方。晶体结构不同，力学和物理性能也不同。晶体结构变化可改变表面的摩擦磨损特性（钴在加热时从密排六方晶格转为面心立方晶格，摩擦因数增大）

对碳钢表面分别进行硅烷和磷化处理,然后用环氧树脂胶粘剂粘接.研究了不同表面处理的胶接接头力学性能,分析了金属表面处理方法对胶粘剂/金属界面疲劳性能的影响.在胶接接头施加疲劳载荷,测量了胶接接头疲劳前后的强度-位移曲线.对比疲劳前后界面剪切强度的变化,采用断裂力学理论分析了界面裂纹扩展过程.结果表明:表面经硅烷处理后,界面粘接强度最大,耐疲劳性能最好.胶接接头的失效通常在界面发生,能量可以通过裂尖扩展释放,也可以通过粘接层的塑性变形释放

利用Al-N-O选择性吸收层之间产生的干涉效应,改善吸收表面的光学性能(吸收率α和发射率ε).通过工艺实验确定了2种不同金属填充因子的双吸收层结构.与多层渐变吸收表面相比双吸收层结构吸收表面具有膜系结构简单、高温下性能稳定、发射率较低等优点.吸收表面的吸收率α为0.93~0.95,发射率ε(353K)为0.04~0.06

4.3 金属材料热处理工艺 4.3.1 退火与正火 4.3.2 淬火与回火 4.3.3 钢的淬透性钢淬火时获得淬硬层深度的能力，可以用规定条件 4. 淬透性的测定与表示方法 4.4 材料的表面强化 4.4.1 表面强化概述 4.4.2 表面淬火 4.4.3 化学热处理 4.5 钢的合金化与微合金化 4.5.1 合金元素对钢平衡组织与力学性 4.5.2 合金元素对钢热处理与力学性

1.干摩擦:表面间无润滑剂或保护膜的纯金属间的摩擦; 2边界摩擦:表面被吸附在表面的边界膜隔开; 3流体摩擦:表面被流体完全隔开,摩擦性能取决于内部分

4.3 金属材料热处理工艺 Heat Treatment Metallic Materials 4.3.1 退火与正火（Annealing and normalizing） 4.3.2 淬火与回火（Quenching and tempering） 4.3.3 钢的淬透性（The hardenability of steel） 4.4 材料的表面强化 Surface Strengthening of Materials 4.4.1 表面强化概述 ( Introduction of surface reinforcing ) 4.4.2 表面淬火( Surface quenching ) 4.4.3 化学热处理 ( Chemical heat￾treatment )

研究了将Cr、Mo、Mn、Ti、Ni、Si等合金元素分别加入当量成分的Fe3Al金属间化合物后对其室温塑性、800℃周期氧化性能、氧化物结构及Al元素由试样表面向内部的分布状态的影响.结果表明,只有Cr元素提高了DO3结构的Fe3Al金属间化合物合金在真空中的室温拉伸延伸率,其他元素都不同程度地降低了合金的塑性。Cr提高室温塑性的主要原因不是由于Cr改变了合金的表面氧化动力学或改变了表面氧化物结构及表面状态,进而降低了环境敏感性的缘故

利用高能量密度等离子体(HEDP)对金属间化合物Ni3Al进行了表面处理,在合金表面获得了纳米级微晶层.该微晶层可以通过增加Al2O3优先形核位置和提高Al的向外扩散促进Ni3Al氧化时形成表面Al2O3,消除了生长速度较快的NiO相