Introdução de 8 tipos de materiais metálicos comuns e tecnologia de tratamento de superfície de metal

Introdução de 8 tipos de materiais metálicos comuns e tecnologia de tratamento de superfície de metal

Oito materiais metálicos comuns

1. ferro fundido - fluidez

Esgoto LIDS é uma parte tão obscura do nosso ambiente cotidiano que poucas pessoas percebem. O ferro fundido tem uma gama tão grande e ampla de USOS, principalmente devido à sua excelente fluidez, e é fácil de moldar em uma variedade de formas complexas. O ferro fundido é na verdade o nome dado a uma mistura de elementos, incluindo carbono, silício e ferro. Quanto maior o teor de carbono, melhores as características de fluxo durante o vazamento. Carbono ocorre aqui na forma de grafite e carboneto de ferro.

A presença de grafite em ferro fundido confere excelente resistência à abrasão às tampas de esgoto. Rust geralmente aparece apenas na camada superior, por isso geralmente é polido. No entanto, existem medidas especiais para evitar a ferrugem no processo de vazamento, ou seja, uma camada de revestimento de asfalto é adicionado na superfície da fundição, e o asfalto penetra nos orifícios finos na superfície do ferro fundido, de modo a desempenhar um papel anti-ferrugem. O processo tradicional de produção de materiais moldados para moldes de areia está sendo usado por muitos projetistas em outros campos mais novos e mais interessantes.

Propriedades do material: excelente fluidez, baixo custo, boa resistência à abrasão, baixo encolhimento, frágil, alta resistência à compressão, boa usinabilidade.

Uso típico: ferro fundido tem sido usado por centenas de anos em construção, pontes, peças de engenharia, eletrodomésticos, utensílios de cozinha e outros campos.

2. Aço inoxidável - amor inoxidável

O aço inoxidável é uma liga de cromo, níquel e outros elementos metálicos em aço. Sua propriedade rustless é derivada da composição de cromo na liga. O cromo forma uma película de óxido de cromo forte e auto-reparável na superfície da liga, que é invisível a olho nu. A proporção de aço inoxidável para níquel a que normalmente nos referimos é de 18:10. O termo "aço inoxidável" não se refere simplesmente a um tipo de aço inoxidável, mas refere-se a mais de cem aços inoxidáveis industriais, cada um deles com bom desempenho em seu campo específico de aplicação.

No início do século 20, o aço inoxidável foi introduzido no campo do design de produtos. Os designers desenvolveram muitos novos produtos com base em sua tenacidade e resistência à corrosão, cobrindo muitos campos que nunca haviam sido envolvidos antes. As tentativas de design foram revolucionárias: por exemplo, a primeira vez que um dispositivo reutilizável e esterilizado apareceu na indústria médica.

O aço inoxidável é dividido em quatro tipos principais: austenítico, ferrítico, ferrítico - austenítico (compósito), martensita. O aço inoxidável usado em produtos domésticos é basicamente austenita.

Características do material: cuidados de saúde, anti-corrosão, pode ser o tratamento de superfície fina, alta rigidez, através de uma variedade de moldagem tecnologia de processamento, difícil de processamento a frio.

Aplicação típica: o aço inoxidável austenítico é o material de coloração mais adequado entre o aço inoxidável de cor primária comum, que pode obter aparência e forma de cor satisfatórias. O aço inoxidável austenítico é utilizado principalmente em materiais de construção decorativos, produtos domésticos, tubos industriais e estruturas de edifícios. O aço inoxidável martensítico é usado principalmente para fazer ferramentas de corte e lâminas de turbina. O aço inoxidável ferrítico tem resistência à corrosão, usado principalmente em peças duráveis de lavadoras e caldeiras; Os aços inoxidáveis compostos são frequentemente usados em ambientes corrosivos devido à sua resistência superior à corrosão.

3. zinco - 730 libras em uma vida

O zinco, prata e azul acinzentado, é o terceiro metal não-ferroso mais amplamente usado após o alumínio e o cobre. Uma pessoa média consome 331 quilos de zinco em sua vida, de acordo com o serviço de minerais dos EUA. O zinco tem um ponto de fusão muito baixo, sendo também um material moldável ideal.

Fundições de zinco são muito comuns em nossa vida diária: maçanetas sob o material de superfície, torneira, componentes eletrônicos, zinco tem uma resistência à corrosão muito alta, essa característica faz com que tenha outra função mais básica, ou seja, como material de revestimento de superfície de aço . Além dessas funções, o zinco é uma liga de cobre para latão. A resistência à corrosão não é apenas para revestimentos de aço - também ajuda a fortalecer nosso sistema imunológico.

Propriedades do material: cuidados de saúde, resistência à corrosão, excelente fundibilidade, excelente resistência à corrosão, alta resistência, alta dureza, matérias-primas baratas, baixo ponto de fusão, resistência à fluência, fácil de formar liga com outros metais, cuidados de saúde, frágil à temperatura ambiente, sobre 100 graus Celsius ductilidade.

Aplicação típica: componentes eletrônicos. O zinco é uma das ligas que formam bronze. O zinco também é limpo, higiênico e resistente à corrosão. O zinco também é usado em materiais para telhados, placas de gravação de fotos, antenas de telefones celulares e unidades de obturador em câmeras.

4 alumínio (AL) - material moderno

O alumínio, um metal branco de cor azul, é na verdade o baby metal comparado ao ouro, que tem 9 mil anos. Alumínio foi inventado e nomeado no início do século XVIII. Ao contrário de outros metais, o alumínio não existe na natureza como um elemento metálico direto. Alumínio nesta forma é também um dos metais mais abundantes produzidos na Terra.

Quando o metal alumínio apareceu pela primeira vez, não foi imediatamente aplicado à vida das pessoas. Mais tarde, um lote de novos produtos para suas funções e características únicas foi lançado gradualmente, e esse material de alta tecnologia gradualmente tem um mercado cada vez mais amplo. Embora o alumínio tenha uma história relativamente curta, a produção de produtos de alumínio no mercado excede agora a de outros produtos não ferrosos combinados.

Características do material: flexível e plástico, fácil de fazer liga, alta resistência à relação de peso, excelente resistência à corrosão, fácil de conduzir eletricidade e calor, reciclável.

Usos típicos: esqueleto de veículos, peças de aeronaves, eletrodomésticos, embalagens e móveis. O alumínio também é usado para reforçar grandes estruturas, como a estátua do Cupido no Piccadilly Circus de Londres e o topo do prédio da Chrysler em Nova York.

5. Liga de magnésio - design estético ultra-fino

O magnésio é um metal não-ferroso extremamente importante. É mais leve que o alumínio e pode formar ligas de alta resistência com outros metais. As ligas de magnésio têm as vantagens da gravidade específica da luz, alta resistência específica e rigidez, boa condutividade térmica, bom amortecimento e propriedades de blindagem eletromagnética, fácil processamento e formação, e fácil recuperação. No entanto, devido às limitações de preço e tecnologia, o magnésio e suas ligas são usados apenas em pequena escala nas indústrias aeronáutica, aeroespacial e militar. O magnésio é agora o terceiro maior material de engenharia de metal depois de aço e alumínio, amplamente utilizado na indústria aeroespacial, automotiva, eletrônica, comunicações móveis, metalurgia e outros campos. Pode-se esperar que o magnésio se torne mais importante no futuro devido ao aumento dos custos de produção de outros metais estruturais.

A proporção de liga de magnésio é de 68% de liga de alumínio, 27% de liga de zinco e 23% de aço. É frequentemente usado em peças de automóveis, materiais de construção e revestimento de produtos 3C. A maioria dos cartuchos ultra-finos de laptop e celular são feitos de liga de magnésio. Desde o século passado, as pessoas ainda têm um amor inapagável pela textura e brilho do metal. Embora os produtos plásticos possam formar a aparência do metal, seu brilho, dureza, temperatura e textura ainda são diferentes do metal. Como um novo material metálico, a liga de magnésio dá às pessoas uma sensação de produtos de alta tecnologia.

A resistência à corrosão da liga de magnésio é 8 vezes a do aço carbono, 4 vezes a do alumínio, e mais de 10 vezes a do plástico. As ligas de magnésio comumente usadas são incombustíveis, especialmente quando usadas em peças de automóveis e materiais de construção, que podem evitar a combustão instantânea. O magnésio é o oitavo mineral mais abundante na crosta terrestre e a maior parte de sua matéria-prima é extraída da água do mar, por isso seus recursos são estáveis e abundantes.

Características do material: estrutura leve, alta rigidez e resistência ao impacto, excelente resistência à corrosão, boa condutividade térmica e blindagem eletromagnética, boa inflamabilidade, baixa resistência ao calor, fácil recuperação.
Aplicações típicas: amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, automotiva, eletrônica, comunicações móveis, metalurgia e outros campos.

6. cobre - parceiro do homem

O cobre é um metal incrivelmente versátil que tem muito a ver com nossas vidas. Muitas das primeiras ferramentas e armas do homem eram feitas de cobre. Seu nome latino cuprum vem de um lugar chamado Chipre. É uma ilha rica em cobre.

O cobre desempenha um papel muito importante na sociedade moderna: é amplamente utilizado na construção de estruturas, como transportador de eletricidade, e tem sido usado por milhares de anos por pessoas de diferentes culturas para fazer ornamentos corporais. O metal maleável e laranja-vermelho nos acompanhou desde seus primórdios como um simples decodificador até seu papel posterior como peça-chave em aplicações complexas de comunicação moderna. O cobre é um excelente condutor de eletricidade, perdendo apenas para a prata. Em termos do histórico de tempo de pessoas usando materiais metálicos, o cobre é o segundo metal mais antigo usado para o ser humano após o ouro. Isso ocorre principalmente porque o cobre é fácil de extrair e o cobre é relativamente fácil de separar do cobre.

Propriedades do material: excelente resistência à corrosão, excelente condutividade térmica, condutividade elétrica, duro, flexível, dúctil, polido, efeito único.

Aplicações típicas: fio, bobina de motor, circuito de impressão, material de cobertura, material de tubulação, material de aquecimento, jóias, fogão. É também uma das principais ligas usadas para fazer bronze.

7. Cromo - acabamento de alto acabamento

A forma mais comum de cromo é usada em aço inoxidável como elemento de liga para aumentar a dureza do aço inoxidável. Processos de cromagem são geralmente divididos em três tipos: revestimento decorativo, revestimento de cromo duro e revestimento de cromo preto. O chapeamento de cromo é amplamente utilizado no campo da engenharia. Revestimento de cromo decorativo é geralmente usado como a camada superior de revestimento do lado de fora da camada de níquel. O revestimento tem um efeito de polimento delicado como a superfície do espelho. Como um processo de acabamento decorativo, a espessura do revestimento de cromo é de apenas 0,006 mm. Ao considerar o uso do processo de revestimento de cromo, é importante considerar totalmente os perigos desse processo. Na última década, tem havido uma tendência crescente para substituir a água de cromo decorativo hexavalente por água de cromo trivalente, que é altamente carcinogênica e considerada menos tóxica.

Características do material: acabamento muito alto, excelente resistência à corrosão, duro e durável, fácil de limpar, baixo coeficiente de atrito.

Uso típico: cromagem decorativa é um material de revestimento para muitos componentes automotivos, incluindo maçanetas e pára-choques. Além disso, o cromo é usado em peças de bicicletas, torneiras de banheiro e móveis, utensílios de cozinha e utensílios de mesa. O revestimento de cromo duro é usado em mais aplicações industriais, incluindo cilindros em blocos de controle de trabalho, componentes de motores a jato, moldes de plástico e amortecedores. O cromo preto é usado principalmente para decoração de instrumentos musicais e utilização de energia solar.

8. titânio - leve e forte

O titânio é um metal muito especial, muito leve, mas também muito resistente e resistente à corrosão, em temperatura ambiente para manter sua própria cor por toda a vida. O titânio tem um ponto de fusão semelhante à platina, por isso é frequentemente usado em componentes de precisão militares e aeroespaciais. Adicione correntes elétricas e tratamentos químicos, e você terá cores diferentes. O titânio tem excelente resistência à corrosão ácida e alcalina. Titânio embebido em aqua aqua por vários anos ainda é brilhante e brilhante. Se você adicionar titânio ao aço inoxidável, adicione apenas cerca de um por cento, melhorar consideravelmente a resistência à ferrugem.

Titânio tem baixa densidade, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e outras características excelentes, a densidade de liga de titânio é metade do aço e aço sobre a mesma força; O titânio é resistente a altas e baixas temperaturas. A alta intensidade é mantida em uma ampla faixa de temperatura que varia de -253 ℃ a 500 ℃ . Essas vantagens são essenciais para os metais espaciais. Liga de titânio é fazer shell de foguete e satélite artificial, material bom nave espacial, tem "espaço metálico", disse. Devido a estas vantagens, o titânio tornou-se um metal raro proeminente desde os anos 50.

O titânio é um metal puro. Como o titânio é "puro", não ocorrerão reações químicas quando as substâncias entrarem em contato com ele. Ou seja, devido à sua alta resistência à corrosão e estabilidade, o titânio não afeta sua essência após contato de longo prazo com as pessoas, por isso não causará alergias humanas. É o único metal que não tem impacto sobre os nervos e paladar das plantas humanas e é conhecido como "metal biofílico".

A maior desvantagem do titânio é que é difícil de refinar. Isto é principalmente porque o titânio pode combinar com oxigênio, carbono, nitrogênio e muitos outros elementos em altas temperaturas. Então, as pessoas costumavam pensar em titânio como um "metal raro". Na verdade, o titânio é responsável por cerca de 6 ‰ do peso da crosta terrestre, mais de 10 vezes mais que o cobre, estanho, manganês e zinco combinados.

Propriedades do material: muito alta resistência, excelente resistência à corrosão por razão de peso, difícil de trabalho a frio, boa soldabilidade, cerca de 40% mais leve que o aço, 60% mais pesado que alumínio, baixa condutividade, baixa taxa de expansão térmica, alto ponto de fusão.

USOS Típicos: tacos de golfe, raquetes de tênis, computadores portáteis, câmeras, malas, implantes cirúrgicos, esqueletos de aviões, equipamentos químicos e equipamentos marítimos. O titânio também é usado como um pigmento branco para papel, pintura e plásticos.

Processo de tratamento de superfície de metal

1. Introdução da tecnologia de tratamento de superfície

Usando física moderna, química, ciência de metal e tratamento térmico e outras disciplinas de tecnologia para alterar as condições de superfície e propriedades de peças, torná-lo e o coração do material para combinação ideal, a fim de atender aos requisitos de desempenho predeterminados do método de processo , conhecida como tecnologia de tratamento de superfície.

Funções do tratamento de superfície:
Melhorar a resistência à corrosão da superfície e resistência ao desgaste, retardar, eliminar e reparar mudanças na superfície do material e danos;
Para obter uma superfície com função especial para materiais comuns;
Economize energia, reduza custos e melhore o ambiente.

2. Classificação da tecnologia de tratamento de superfícies metálicas

Pode ser dividido em quatro categorias: tecnologia de modificação de superfície, tecnologia de ligas de superfície, tecnologia de membrana de conversão de superfície e tecnologia de laminação de superfície.

Tecnologia de modificação One.Surface

1. Endurecimento superficial

A têmpera superficial é um método de tratamento térmico que usa o rápido aquecimento para endurecer a austenitização da superfície sem alterar a composição química e a estrutura do coração do aço.

Os principais métodos de resfriamento da superfície incluem têmpera por chama e aquecimento por indução, além de fontes comuns de calor, como oxiacetileno ou oxipropano.

2. Realce da superfície do laser

O endurecimento da superfície do laser é para aquecer o material fino na superfície da peça de trabalho até a temperatura de transição de fase ou a temperatura acima do ponto de fusão em um tempo muito curto e, em seguida, resfriá-lo em pouco tempo para endurecer e fortalecer a superfície da peça. peça de trabalho.

O fortalecimento da superfície do laser pode ser dividido em reforço de mudança de fase de laser, liga de superfície a laser e revestimento a laser.

O aprimoramento da superfície do laser possui pequena zona de impacto térmico, pequena deformação e fácil operação, que é usada principalmente para peças reforçadas localmente, como matriz de blanking, virabrequim, came, árvore de cames, eixo estriado, trilho de guia de precisão, disco de aço de alta velocidade e forro do cilindro do motor de combustão interna.

3, tiro peening

Shot peening é uma técnica para ejetar um grande número de projéteis de alta velocidade na superfície das peças, assim como incontáveis pequenos martelos batendo na superfície do metal para fazer com que a superfície e a sub-superfície das peças sofram uma certa deformação plástica e fortalecimento.

Função:
Melhorar a resistência mecânica, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão das peças;
Usado para extinção de superfície e peeling;
Elimine a tensão residual da fundição, forjamento e soldagem.

4, rolando

Rolamento é à temperatura ambiente com rolo duro ou pressão do rolo na superfície rotativa da peça de trabalho, e se mover ao longo da direção do ônibus, fazer a deformação da superfície da peça de plástico, endurecimento, a fim de obter superfície precisa, limpa e melhorada ou padrão específico da tecnologia de tratamento de superfície.

Aplicação: cilindro, cone, avião e outras peças com formato simples.

5, desenho

Desenho de fio refere-se ao método de tratamento de superfície de forçar o metal através do molde sob a ação de força externa, a área da seção transversal do metal é comprimida, e é obtida a forma e tamanho da área transversal necessária, o que é chamado de arame metálico tecnologia de desenho.

Sorteio de seda pode precisar de acordo com a ornamentação, fazer grãos retos, grãos aleatórios, espera corrugada por alguns tipos com grãos de turbilhão.

6, polimento

O polimento é um método de acabamento para modificar a superfície das peças, que só pode obter uma superfície lisa, mas não pode melhorar ou mesmo manter a precisão da usinagem original. O valor de Ra após o polimento pode atingir 1,6 ~ 0,008 mícron, dependendo da condição de pré-processamento.

Geralmente dividido em polimento mecânico e polimento químico.

Tecnologia de liga de superfície

Tratamento térmico de superfície química

O processo típico de tecnologia de ligas de superfície é o tratamento térmico de superfície química. É um processo de tratamento térmico que coloca a peça em um meio específico para aquecimento e preservação do calor, e faz com que os átomos ativos no meio penetrem na superfície da peça, alterando assim a composição química e a organização da superfície da peça, e depois mudando seu desempenho.

Comparado com a têmpera superficial, o tratamento térmico da superfície química não apenas altera a estrutura da superfície do aço, mas também altera sua composição química. De acordo com os diferentes elementos de infiltração, o tratamento térmico químico pode ser dividido em carburação, nitretação, co-infiltração de múltiplos elementos, infiltração de outros elementos e assim por diante. O processo de tratamento térmico químico inclui três processos básicos: decomposição, absorção e difusão.
As duas principais formas de tratamento térmico da superfície química são cementação e nitretação.

Tecnologia de membrana de conversão Three.Surface

1. Enegrecimento e fosfatação

Preto:
Um processo no qual peças de aço ou aço são aquecidas à temperatura certa em ar-vapor ou produtos químicos para formar uma película de óxido azul ou preto na superfície. Também fique azul.
Fosfato:
O processo pelo qual a peça de trabalho (aço ou alumínio ou zinco) é imerso em solução de fosfatação (alguma solução à base de fosfato ácido) e depositado na superfície para formar um filme cristalino de conversão de fosfato insolúvel em água é chamado de fosfatação.

2. Anodização

Refere-se principalmente à oxidação anódica de alumínio e liga de alumínio. Anodização é imergir peças de alumínio ou liga de alumínio em eletrólito ácido, agir como um ânodo sob a ação da corrente externa e formar uma camada de filme de oxidação anticorrosiva firmemente ligada ao substrato na superfície das peças. Esta camada de filme de oxidação tem uma proteção, decorativa, isolante, resistência ao desgaste e outras características especiais.

O pré-tratamento, como polimento, remoção de óleo e limpeza, deve ser realizado antes da anodização, seguido de lavagem, coloração e selagem.
Aplicação: é frequentemente utilizado para a proteção e tratamento de algumas peças especiais de automóveis e aviões, bem como o tratamento decorativo de artesanato e produtos de hardware diários.

Quatro, tecnologia de revestimento de superfície

1. pulverização térmica

A pulverização térmica consiste em aquecer fundição de materiais metálicos ou não metálicos, por sopro contínuo de gás comprimido para a superfície do produto, formando um revestimento sólido com o substrato, a partir da superfície do produto para obter as propriedades físicas e químicas necessárias.

A tecnologia de pulverização térmica pode melhorar a resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência ao calor e isolamento de materiais.
Aplicações: aeroespacial, energia atômica, eletrônica e outras tecnologias de ponta, incluindo quase todos os campos.

2. chapeamento a vácuo

revestimento a vácuo refere-se ao processo de tratamento de superfície de depósito de vários filmes metálicos e não metálicos na superfície do metal por destilação ou pulverização sob condições de vácuo.
Um revestimento superficial muito fino pode ser obtido por meio de revestimento a vácuo.

Princípio da pulverização a vácuo
De acordo com diferentes processos, a chapagem à vácuo pode ser dividida em evaporação a vácuo, pulverização a vácuo, chapeamento iônico a vácuo.

3, galvanizando

Galvanoplastia é um processo eletroquímico e REDOX. Tome niquelagem como um exemplo: as partes metálicas são imersas na solução de sal metálico (NiSO4) como o cátodo, e a placa de metal níquel como o ânodo. Depois que a energia dc for conectada, a camada de metal niquelado será depositada nas peças.
Métodos de galvanoplastia são divididos em galvanoplastia comum e galvanoplastia especial.

Deposição 4.Vapor

Tecnologia de deposição de vapor refere-se a um novo tipo de tecnologia de deposição na qual materiais de vapor contendo elementos sedimentares são depositados na superfície de materiais para formar filmes finos por meios físicos ou químicos.
De acordo com o princípio do processo de deposição, a tecnologia de deposição de vapor pode ser dividida em deposição de vapor físico (PVD) e deposição de vapor químico (CVD).

Deposição física de vapor (PVD)

A deposição física de vapor (PVD) refere-se à tecnologia de depositar uma película fina na superfície de um material por meio da vaporização do material em átomos, moléculas ou ionização em íons por meio de métodos físicos sob condições de vácuo.
Técnicas físicas de deposição incluem principalmente evaporação a vácuo, pulverização e deposição de íons.
A deposição física de vapor possui uma ampla variedade de materiais de matriz e materiais de membrana adequados. Tecnologia simples, economia de material, sem poluição; O filme obtido tem as vantagens de forte adesão, espessura uniforme, compactação e poucos furos.
Amplamente utilizado em mecânica, aeroespacial, eletrônica, óptica e indústria leve e outros campos para preparar resistente ao desgaste, resistente à corrosão, resistente ao calor, condutora, isolante, óptico, magnético, piezoelétrico, liso, supercondutor e outros filmes finos.

Deposição de vapor químico (CVD)

Deposição de vapor químico (CVD) refere-se ao método pelo qual filmes de metal ou composto são formados na superfície da matriz pela interação de gás misturado e substrato a uma determinada temperatura.
Devido à sua boa resistência à abrasão, resistência à corrosão, resistência ao calor e propriedades especiais, como eletricidade e óptica, o filme CVD tem sido amplamente utilizado na fabricação mecânica, aeroespacial, transporte, indústria química de carvão e outros campos industriais.

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