表面處理技術(shù)在精密機(jī)械配件制造中至關(guān)重要，它不僅能提升零件的外觀質(zhì)量，還能改善其耐腐蝕性、耐磨性、硬度、絕緣性等性能，滿足不同工況下的使用需求。
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（一）涂層技術(shù)
通過在零件表面沉積一層薄膜，實(shí)現(xiàn)防護(hù)、裝飾或功能強(qiáng)化。
1. 物理氣相沉積（PVD）
工藝原理：利用真空環(huán)境下的離子濺射或蒸發(fā)，將金屬、陶瓷等材料沉積到零件表面，形成納米級(jí)至微米級(jí)薄膜。
典型工藝：
磁控濺射：如鍍 TiN（金黃色）、TiCN（黑色），硬度達(dá) 2000-3000HV，用于模具、刀具表面，耐磨性提升 3-5 倍。
蒸發(fā)鍍膜：在光學(xué)元件表面鍍增透膜（如 SiO?），降低光反射率至＜1%。
應(yīng)用場景：半導(dǎo)體設(shè)備腔體（鍍鉑抗腐蝕）、精密軸承（鍍 DLC 類金剛石膜，摩擦系數(shù)＜0.1）。
2. 化學(xué)氣相沉積（CVD）
工藝原理：通過化學(xué)反應(yīng)，使氣態(tài)物質(zhì)在零件表面沉積形成固態(tài)薄膜，溫度通常在 400-1200℃。
典型工藝：
碳化硅（SiC）涂層：硬度高（HV 2500），耐磨損，用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)密封環(huán)。
金剛石涂層：熱導(dǎo)率高（2000W/m?K），用于散熱片或切割工具。
應(yīng)用場景：硬質(zhì)合金刀具（涂覆 Al?O?提高紅硬性）、耐磨齒輪。
3. 電鍍與化學(xué)鍍
電鍍：通過電解作用在零件表面沉積金屬層。
硬鉻電鍍：厚度 5-50μm，硬度 HV 800-1200，用于液壓缸活塞桿抗磨。
鎳磷合金電鍍：非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，耐蝕性優(yōu)于不銹鋼，用于海洋設(shè)備配件。
化學(xué)鍍：無電解條件下的自催化沉積。
化學(xué)鍍鎳：磷含量 1-15%，可焊性好，用于電子元件引腳防氧化。
（二）表面改性技術(shù)
通過改變零件表層的組織結(jié)構(gòu)或化學(xué)成分，提升性能。
1. 熱處理改性
滲碳 / 滲氮：
滲碳（溫度 900-950℃）：碳鋼表面含碳量提升至 0.8-1.2%，淬火后硬度 HRC 58-62，用于齒輪齒面耐磨。
滲氮（溫度 500-600℃）：形成氮化層（如 Fe?N），硬度 HV 900-1200，變形小，用于精密絲杠。
感應(yīng)淬火：高頻加熱零件表面，淬火后表層硬度 HRC 55-60，心部保持韌性，用于軸類零件。
2. 表面淬火與回火
激光淬火：激光掃描表面，快速加熱至奧氏體化后自冷淬火，硬化層深度 0.1-2mm，硬度 HRC 60-65，用于導(dǎo)軌表面。
3. 熱噴涂
等離子噴涂：將陶瓷（如 Al?O?）或金屬粉末加熱至熔融狀態(tài)，噴涂到零件表面形成涂層，結(jié)合強(qiáng)度＞50MPa，用于渦輪葉片隔熱層。
（三）表面精加工技術(shù)
提升表面粗糙度和精度，滿足光學(xué)、密封等要求。
1. 拋光
機(jī)械拋光：使用拋光輪或研磨膏，Ra 可達(dá) 0.2-0.05μm，用于模具鏡面加工。
磁流變拋光（MRF）：利用磁場控制拋光液流變特性，Ra＜0.01μm，用于光學(xué)透鏡（如光刻機(jī)鏡頭）。
電解拋光：通過電化學(xué)溶解整平表面，適用于不銹鋼零件（如醫(yī)療器械），Ra＜0.4μm。
2. 研磨
平面研磨：使用鑄鐵研磨盤，配合金剛石磨料，平面度＜1μm，用于晶圓載臺(tái)基板。
超精密研磨：納米級(jí)磨料，用于陶瓷軸承球，圓度誤差＜0.1μm。
（四）功能性表面處理
賦予零件特定功能（如絕緣、導(dǎo)電、疏水等）。
1. 陽極氧化
鋁合金陽極氧化：形成多孔氧化膜（Al?O?），可染色或封孔處理，耐蝕性好，用于手機(jī)外殼（如 6061 鋁合金）。
硬質(zhì)陽極氧化：氧化膜厚度 20-200μm，硬度 HV 300-500，用于活塞環(huán)耐磨層。
2. 鈍化處理
不銹鋼鈍化：用硝酸溶液去除表面氧化皮，形成 Cr?O?鈍化膜，提升耐蝕性，符合 FDA 標(biāo)準(zhǔn)（醫(yī)療器械）。
3. 疏水 / 疏油處理
超疏水涂層：通過化學(xué)氣相沉積或噴涂含氟聚合物，接觸角＞150°，用于航空航天設(shè)備防結(jié)冰。
