金属表面处理技术 第2版

本书系统地介绍了各种金属表面处理技术的特点、技术路线与工艺方法，其主要内容包括绪论、金属表面工程技术基础理论、金属表面预处理工艺、金属表面改性技术、金属表面镀层技术、金属表面转化膜技术、涂装技术、热喷涂技术、堆焊技术、表面微细加工技术、金属表面再制造技术、特种表面处理技术。本书具有实用性、新颖性、创新性和前瞻性，重点、难点突出，在强化基础理论知识的同时，更加注重理论知识在实际生产中的应用，使读者能够学以致用。

前言 第1章绪论1 学习目标1 导入案例1 1.1表面工程技术简介2 1.2表面工程技术体系3 1.3表面工程技术的分类4 1.4表面工程技术的内容5 1.5表面工程技术的应用11 1.5.1表面工程技术在材料科学与工程中的应用11 1.5.2表面工程技术在腐蚀与防护中的应用14 第2章金属表面工程技术基础理论15 学习目标15 导入案例15 2.1固体材料的表面特性16 2.1.1固体材料16 2.1.2固体-气体的表面结构16 2.1.3固体表面特征20 2.2固体表面的性能22 2.2.1固体表面的力学性能22 2.2.2固体表面的化学性能29 2.2.3固体表面的物理性能36 第3章金属表面预处理工艺49 学习目标49 导入案例49 3.1概述50 3.2表面预处理工艺51 3.2.1表面整平52 3.2.2表面脱脂54 3.2.3表面除锈57 3.2.4表面活化59 3.2.5表面复合预处理60 3.3表面预处理新技术62 第4章金属表面改性技术64 学习目标64 导入案例64 4.1表面热处理技术65 4.1.1感应淬火65 4.1.2火焰淬火67 4.1.3接触电阻加热淬火67 4.1.4电解液加热淬火68 4.2化学热处理技术68 4.2.1概述68 4.2.2渗碳70 4.2.3渗氮73 4.2.4碳氮共渗与氮碳共渗76 4.2.5渗其他元素77 4.2.6热扩渗79 4.3表面形变强化技术80 第5章金属表面镀层技术81 学习目标81 导入案例81 5.1电镀技术81 5.1.1电镀的概念及分类81 5.1.2电镀的原理及工艺83 5.1.3单金属和合金电镀86 5.1.4电镀的发展趋势89 5.2电刷镀技术90 5.3化学镀技术93 5.4热浸镀技术97 第6章金属表面转化膜技术102 学习目标102 导入案例102 6.1概述103 6.2金属表面化学氧化技术104 6.2.1钢铁的化学氧化104 6.2.2铝及铝合金的化学氧化106 6.3普通阳极氧化技术107 6.3.1铝及铝合金的阳极氧化107 6.3.2其他金属的阳极氧化111 6.4硬质阳极氧化技术111 6.4.1硬质阳极氧化材料的选择112 6.4.2硫酸溶液的硬质阳极氧化112 6.4.3非硫酸溶液的硬质阳极氧化113 6.4.4硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化114 6.4.5硬质阳极氧化膜的性能114 6.5微等离子体氧化技术118 6.5.1微等离子体氧化原理118 6.5.2微等离子体氧化装置及工艺119 6.5.3微等离子体氧化膜的结构与性能120 6.5.4微等离子体氧化的应用120 6.6钢铁的磷化处理121 6.6.1磷化与磷化膜121 6.6.2钢铁的磷化工艺121 6.6.3钢铁磷化常见故障及排除方法123 6.7铬酸盐钝化处理123 6.7.1铬酸盐钝化与铬酸盐膜123 6.7.2铬酸盐钝化工艺124 6.8金属表面转化膜应用实例125 6.8.1钢铁氧化膜应用实例125 6.8.2铝及铝合金化学氧化膜应用实例128 6.8.3铝及铝合金阳极氧化膜应用实例130 6.8.4不锈钢食品设备的阳极氧化处理135 6.8.5日用工业品的阳极氧化处理137 6.8.6钢铁的铬酸盐钝化137 第7章涂装技术139 学习目标139 导入案例139 7.1概述140 7.2涂料材料140 7.2.1涂料的基本组成140 7.2.2涂料的分类和命名143 7.2.3涂料的成膜机理及成膜过程143 7.2.4涂料涂层的作用和特点144 7.2.5涂料涂层的应用145 7.3涂装工艺147 7.4电泳涂装技术149 7.4.1电泳涂装的原理与过程149 7.4.2电泳涂装的特点150 7.4.3电泳涂装的设备150 7.4.4电泳涂装工艺及影响因素151 7.5喷涂技术152 7.5.1空气喷涂152 7.5.2高压无气喷涂153 7.5.3静电喷涂154 7.6粉末涂装技术156 第8章热喷涂技术159 学习目标159 导入案例159 8.1热喷涂的原理和特点159 8.2热喷涂材料163 8.2.1热喷涂材料的特点163 8.2.2热喷涂材料的分类163 8.3热喷涂工艺及质量控制166 8.3.1热喷涂工艺166 8.3.2热喷涂层缺陷及产生原因167 8.4火焰喷涂技术168 8.4.1线材火焰喷涂法168 8.4.2粉末火焰喷涂法169 8.4.3火焰喷涂工艺170 8.4.4水闸门火焰喷涂工艺实例170 8.5电弧喷涂技术171 8.5.1电弧喷涂的原理与特点171 8.5.2电弧喷涂设备与工艺172 8.5.3发动机曲轴电弧喷涂工艺实例172 8.6等离子喷涂技术173 8.6.1等离子喷涂的原理与特点174 8.6.2等离子喷涂设备与工艺174 8.7特种喷涂技术175 8.8冷喷涂技术177 8.8.1冷喷涂的定义、原理及特点177 8.8.2冷喷涂设备系统和工艺参数178 8.8.3冷喷涂技术的应用178 8.9热喷涂层的设计、选择及功能和应用178 8.9.1热喷涂层的性能与设计178 8.9.2热喷涂材料与工艺的选择179 8.9.3热喷涂层的功能和应用181 8.9.4热喷涂安全与防护184 第9章堆焊技术188 学习目标188 导入案例188 9.1堆焊技术简介188 9.1.1堆焊的特点与分类189 9.1.2堆焊的用途190 9.1.3堆焊层的形成和控制191 9.1.4堆焊的应用现状及前景192 9.1.5堆焊操作技术要点193 9.2堆焊材料的类型和选择194 9.2.1堆焊材料的种类194 9.2.2堆焊材料的选择197 9.2.3常用的堆焊材料197 9.3堆焊方法及工艺200 9.3.1焊条电弧堆焊及工艺200 9.3.2氧乙炔火焰堆焊及工艺203 9.3.3埋弧堆焊及工艺205 9.3.4CO2气体保护堆焊及工艺209 9.3.5电渣堆焊及工艺212 9.3.6等离子弧堆焊及工艺212 9.3.7振动电弧堆焊及工艺215 9.3.8激光堆焊及工艺215 9.4异种金属堆焊与堆焊层组织结构216 9.5熔结217 第10章表面微细加工技术219 学习目标219 导入案例219 10.1概述219 10.2微细加工方法220 10.2.1微细超声波加工220 10.2.2微细磨料加工223 10.2.3微细光刻加工225 10.2.4微细电解加工227 10.2.5微细电火花加工227 10.2.6电子束加工229 10.2.7微细激光加工230 10.2.8微细等离子体加工231 10.3纳米电子技术232 第11章金属表面再制造技术237 学习目标237 导入案例237 11.1概述237 11.2装备再制造技术239 11.2.1微纳米表面工程技术239 11.2.2材料制备与成形一体化技术242 11.2.3再制造快速成形技术245 11.2.4修复热处理技术247 11.2.5金属增材制造修复技术250 11.3自修复技术252 11.4装备再制造的工程应用254 11.4.1装备车辆发动机再制造254 11.4.2装甲装备再制造256 11.4.3旧机床再制造258 第12章先进特种表面处理技术260 学习目标260 导入案例260 12.1物理、化学气相沉积技术261 12.1.1物理气相沉积的过程及特点261 12.1.2真空蒸发镀膜262 12.1.3溅射镀膜268 12.1.4离子镀膜271 12.1.5化学气相沉积276 12.2激光表面处理技术283 参考文献289