आधुनिक भौतिकी, रसायन विज्ञान, धातु विज्ञान और गर्मी उपचार और अन्य विषयों की तकनीक का उपयोग करके भागों की सतह की स्थिति और गुणों को बदलने के लिए, ताकि यह और अनुकूलन संयोजन के लिए मूल सामग्री, प्रक्रिया विधि की पूर्व निर्धारित प्रदर्शन आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए, सतह उपचार प्रक्रिया कहा जाता है।
भूतल उपचार की भूमिका:
1. सतह के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार और प्रतिरोध पहनें, सामग्री की सतह में परिवर्तन और क्षति को धीमा करें, समाप्त करें और मरम्मत करें;
2. साधारण सामग्री को विशेष कार्यात्मक सतह बनाएं;
3. ऊर्जा बचाएं, लागत कम करें और पर्यावरण में सुधार करें।
धातु सतह उपचार प्रक्रियाओं का वर्गीकरण
| भूतल उपचार प्रक्रिया का विवरण | वर्गीकरण |
| भूतल संशोधन प्रौद्योगिकी |
भूतल संशोधन प्रौद्योगिकी भौतिक और रासायनिक विधियों के माध्यम से, मांग प्रदर्शन की सतह उपचार तकनीक प्राप्त करने के लिए सतह आकारिकी, चरण संरचना, सूक्ष्म संरचना, दोष राज्य और भौतिक सतह की तनाव स्थिति को बदल दिया जाता है।सामग्री की सतह रासायनिक संरचना अपरिवर्तित रहती है। |
| भूतल मिश्र धातु प्रौद्योगिकी | एक सतह उपचार प्रक्रिया जिसमें वांछित गुण प्राप्त करने के लिए एक मिश्र धातु परत बनाने के लिए अतिरिक्त सामग्री को भौतिक रूप से मैट्रिक्स में स्थानांतरित किया जाता है। |
| भूतल रूपांतरण झिल्ली प्रौद्योगिकी | रासायनिक विधि द्वारा, एडिटिव सामग्री परिवर्तन फिल्म बनाने के लिए मैट्रिक्स के साथ प्रतिक्रिया करती है, ताकि आवश्यक प्रदर्शन की सतह उपचार तकनीक प्राप्त की जा सके। |
| भूतल रीमोल्डिंग तकनीक | भौतिक और रासायनिक विधियों के माध्यम से, सतह उपचार प्रक्रिया के आवश्यक गुण प्राप्त करने के लिए योजक सामग्री को सब्सट्रेट की सतह पर चढ़ाया और लेपित किया जाता है।सब्सट्रेट कोटिंग के निर्माण में भाग नहीं लेता है |
इसे चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सतह संशोधन प्रौद्योगिकी, सतह मिश्र धातु प्रौद्योगिकी, सतह रूपांतरण फिल्म प्रौद्योगिकी और सतह कोटिंग प्रौद्योगिकी।
सबसे पहले, सतह संशोधन प्रौद्योगिकी
1. सतह सख्त
भूतल शमन, स्टील की रासायनिक संरचना और मूल संरचना को बदले बिना तेजी से हीटिंग के साथ सतह को शमन करके भागों की सतह को सख्त करने की गर्मी उपचार पद्धति को संदर्भित करता है।
मुख्य सतह शमन विधियां लौ शमन और प्रेरण हीटिंग हैं, आमतौर पर एरोबिक एसिटिलीन या ऑक्सीप्रोपेन लौ जैसे गर्मी स्रोतों का उपयोग किया जाता है।
2. लेजर सतह वृद्धि
लेजर सतह को मजबूत बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर केंद्रित लेजर बीम का उपयोग करना है, बहुत ही कम समय में वर्कपीस की सतह को चरण परिवर्तन तापमान या गलनांक से ऊपर के तापमान पर गर्म करने के लिए, और बहुत कम समय में ठंडा करने के लिए। , ताकि वर्कपीस की सतह सख्त और मजबूत हो।
लेजर सतह सुदृढ़ीकरण को लेजर चरण परिवर्तन को मजबूत करने वाले उपचार, लेजर सतह मिश्र धातु उपचार और लेजर क्लैडिंग उपचार में विभाजित किया जा सकता है।
लेजर सतह को मजबूत बनाने में छोटे गर्मी प्रभावित क्षेत्र, छोटे विरूपण और आसान संचालन होता है।यह मुख्य रूप से स्थानीय सुदृढ़ीकरण भागों के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे पंचिंग डाई, क्रैंकशाफ्ट, सीएएम, कैंषफ़्ट, स्पलाइन शाफ्ट, सटीक उपकरण गाइड रेल, हाई स्पीड स्टील टूल, गियर और आंतरिक दहन इंजन सिलेंडर लाइनर।
3. शॉट पीनिंग
शॉट पीनिंग एक ऐसी तकनीक है जो धातु की सतह से टकराने वाले अनगिनत छोटे हथौड़ों की तरह बड़ी संख्या में हाई-स्पीड प्रोजेक्टाइल को भागों की सतह पर निकालती है, ताकि भागों की सतह और उपसतह की सतह में कुछ प्लास्टिक विरूपण हो और मजबूती का एहसास हो।
शॉट पेइंग यांत्रिक शक्ति में सुधार कर सकता है और प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और भागों के संक्षारण प्रतिरोध पहन सकता है।अक्सर सतह विलुप्त होने, ऑक्सीकरण त्वचा के लिए उपयोग किया जाता है;कास्टिंग, फोर्जिंग और वेल्डिंग भागों के अवशिष्ट तनाव को खत्म करें।
4. रोलर
रोलिंग वर्कपीस की घूर्णन सतह पर कठोर रोलर या रोलर दबाव के साथ कमरे के तापमान पर होती है, और बस दिशा के साथ चलती है, ताकि सटीक, चिकनी और बढ़ी हुई सतह या विशिष्ट पैटर्न सतह उपचार प्रक्रिया प्राप्त करने के लिए वर्कपीस की सतह प्लास्टिक विरूपण, सख्त हो जाए। .
अक्सर सिलेंडर, शंकु, विमान और अन्य साधारण आकार के भागों में उपयोग किया जाता है।
5. वायर ड्राइंग
वायर ड्राइंग बाहरी बल की कार्रवाई के तहत मरने के माध्यम से मजबूर धातु को संदर्भित करता है, धातु के पार-अनुभागीय क्षेत्र को संकुचित किया जाता है, और आवश्यक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र आकार और सतह के उपचार विधि के आकार को धातु के तार खींचने की प्रक्रिया कहा जाता है।
सजावटी जरूरतों, सीधी रेखाओं, उच्छृंखल रेखाओं, गलियारों और सर्पिल रेखाओं आदि के अनुसार चित्र बनाए जा सकते हैं।
6. चमकाने
भागों की सतह को संशोधित करने के लिए पॉलिशिंग एक प्रकार की परिष्करण विधि है।आम तौर पर, यह केवल एक चिकनी सतह प्राप्त कर सकता है, लेकिन मूल मशीनिंग सटीकता में सुधार या यहां तक कि बनाए नहीं रख सकता है।पूर्व-मशीनिंग स्थिति के आधार पर पॉलिशिंग के बाद रा मान 1.6 ~ 0.008μm तक पहुंच सकता है।
आम तौर पर मैकेनिकल पॉलिशिंग और रासायनिक पॉलिशिंग में विभाजित किया जाता है।
भूतल मिश्र धातु प्रौद्योगिकी
1. रासायनिक सतह गर्मी उपचार
सतह मिश्र धातु प्रौद्योगिकी की विशिष्ट प्रक्रिया रासायनिक सतह गर्मी उपचार है।यह एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को गर्म किया जाता है और एक विशिष्ट माध्यम में गर्म रखा जाता है, ताकि माध्यम में सक्रिय परमाणु वर्कपीस की सतह की रासायनिक संरचना और संगठन को बदलने के लिए वर्कपीस की सतह में प्रवेश कर सकें, और फिर इसके प्रदर्शन को बदलें।
सतह शमन की तुलना में, रासायनिक सतह गर्मी उपचार न केवल स्टील की सतह संरचना को बदलता है, बल्कि इसकी रासायनिक संरचना को भी बदलता है।विभिन्न तत्वों की घुसपैठ के अनुसार, रासायनिक गर्मी उपचार को कार्बराइजिंग में विभाजित किया जा सकता है,
अमोनिया, एकाधिक घुसपैठ, अन्य तत्वों की घुसपैठ।रासायनिक गर्मी उपचार की प्रक्रिया में तीन बुनियादी प्रक्रियाएं शामिल हैं: अपघटन, अवशोषण और प्रसार।
रासायनिक सतह ताप उपचार के दो मुख्य तरीके कार्बराइजिंग और नाइट्राइडिंग हैं।
| अंतर | carburizing | नाइट्राइड |
| उद्देश्य | कोर की अच्छी बेरहमी को बनाए रखते हुए, सतह की कठोरता में सुधार करें, वर्कपीस के प्रतिरोध और थकान की ताकत पहनें। | वर्कपीस की सतह की कठोरता में सुधार, पहनने के प्रतिरोध और थकान की ताकत, संक्षारण प्रतिरोध में सुधार। |
| लकड़ी | माइल्ड स्टील जिसमें 0.1-0.25% C होता है।जब कार्बन अधिक होता है, तो हृदय की प्रधानता कम हो जाती है। | मध्यम कार्बन स्टील जिसमें Cr, Mo, Al, Ti और V होते हैं। |
| आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि | गैस कार्बराइजिंग, सॉलिड कार्बराइजिंग, वैक्यूम कार्बराइजिंग | गैस नाइट्राइडिंग, आयन नाइट्राइडिंग |
| तापमान | 900 ~ 950 ℃ | 500 ~ 570 ℃ |
| सतह की मोटाई | 0.5 ~ 2 मिमी | 0.6 ~ 0.7 श्री से अधिक नहीं |
| प्रयोग करना | व्यापक रूप से विमान, ऑटोमोबाइल और ट्रैक्टर और अन्य यांत्रिक भागों जैसे गियर, शाफ्ट, कैंषफ़्ट और इतने पर उपयोग किया जाता है। | पहनने के प्रतिरोध, उच्च परिशुद्धता भागों और गर्मी, पहनने और संक्षारण प्रतिरोधी भागों के लिए उपयोग किया जाता है।जैसे उपकरण छोटा शाफ्ट, हल्का लोड गियर और महत्वपूर्ण क्रैंकशाफ्ट।. |
तीन, सतह रूपांतरण झिल्ली प्रौद्योगिकी
1. कालापन और फॉस्फेटिंग
काला करना: वह प्रक्रिया जिसमें स्टील या स्टील के हिस्से को हवा, जलवाष्प या रसायनों में सही तापमान पर गर्म किया जाता है ताकि उनकी सतह पर एक नीली या काली ऑक्साइड फिल्म बन जाए और नीला हो जाए।
फॉस्फेटिंग: फॉस्फेटिंग नामक अघुलनशील क्रिस्टलीय फॉस्फेट रूपांतरण फिल्म प्रक्रिया की एक परत बनाने के लिए सतह के बयान पर फॉस्फेटिंग समाधान (कुछ एसिड फॉस्फेट आधारित समाधान) में विसर्जित वर्कपीस (स्टील या एल्यूमीनियम, जस्ता भागों)।
2. एनोडाइजिंग
यह मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के एनोडिक ऑक्सीकरण को संदर्भित करता है।एनोडिक ऑक्सीकरण एल्यूमीनियम या एल्यूमीनियम मिश्र धातु भागों को अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट में डुबोया जाता है, बाहरी धारा की क्रिया के तहत एनोड के रूप में, भागों की सतह पर एक एंटी-जंग ऑक्साइड फिल्म परत बनाने के लिए मैट्रिक्स के साथ मजबूती से जोड़ा जाता है।इस ऑक्साइड फिल्म में सुरक्षा, सजावट, इन्सुलेशन और पहनने के प्रतिरोध की विशेष विशेषताएं हैं।
एनोडाइजिंग से पहले, इसे पॉलिशिंग, तेल हटाने और सफाई के साथ धुलाई, रंग और सीलिंग के साथ इलाज किया जाना चाहिए।
आवेदन: इसका उपयोग अक्सर ऑटोमोबाइल और हवाई जहाज के कुछ विशेष भागों के सुरक्षात्मक उपचार के साथ-साथ हस्तशिल्प और दैनिक हार्डवेयर उत्पादों के सजावटी उपचार में किया जाता है।
चार, सतह कोटिंग प्रौद्योगिकी
1. थर्मल छिड़काव
थर्मल छिड़काव धातु या गैर-धातु सामग्री को गर्म करने और पिघलाने के लिए है, वर्कपीस की सतह पर संपीड़ित गैस को लगातार उड़ाकर, मैट्रिक्स के साथ मजबूती से एक कोटिंग बनाकर, और वर्कपीस की सतह से आवश्यक भौतिक और रासायनिक गुण प्राप्त करें। .
थर्मल छिड़काव तकनीक द्वारा पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और सामग्री के इन्सुलेशन में सुधार किया जा सकता है।इसका उपयोग एयरोस्पेस, परमाणु ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी उन्नत तकनीकों सहित लगभग सभी क्षेत्रों में किया जाता है।
2. वैक्यूम चढ़ाना
वैक्यूम चढ़ाना एक सतह उपचार प्रक्रिया है जिसमें विभिन्न धातु और गैर-धातु फिल्मों को धातु की सतह पर वाष्पीकरण या वैक्यूम स्थितियों के तहत स्पटरिंग के माध्यम से जमा किया जाता है।
वैक्यूम स्पटरिंग चढ़ाना का सिद्धांत
विभिन्न प्रक्रियाओं के अनुसार, वैक्यूम चढ़ाना को वैक्यूम वाष्पीकरण, वैक्यूम स्पटरिंग और वैक्यूम आयन चढ़ाना में विभाजित किया जा सकता है।
3. चढ़ाना
इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक इलेक्ट्रोकेमिकल और रेडॉक्स प्रक्रिया है।एक उदाहरण के रूप में निकल चढ़ाना लें: धातु के नमक (NiSO4) के घोल में डूबे हुए धातु के हिस्से कैथोड के रूप में, धातु निकल प्लेट को एनोड के रूप में, डीसी बिजली की आपूर्ति पर स्विच करने के बाद धातु निकल चढ़ाना परत पर जमा किया जाएगा।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि को साधारण इलेक्ट्रोप्लेटिंग और विशेष इलेक्ट्रोप्लेटिंग में विभाजित किया गया है।
4. वाष्प जमाव
वाष्प निक्षेपण तकनीक एक नई कोटिंग तकनीक को संदर्भित करती है जिसमें एक पतली फिल्म बनाने के लिए भौतिक या रासायनिक विधियों द्वारा जमा किए गए तत्वों से युक्त वाष्प सामग्री को सामग्री की सतह पर जमा किया जाता है।
भौतिक वाष्प जमाव (PVD)
भौतिक वाष्प निक्षेपण सामग्री को परमाणुओं, अणुओं में वाष्पीकृत करने या निर्वात परिस्थितियों में भौतिक तरीकों से आयनों में आयनित करने और वाष्प चरण प्रक्रिया के माध्यम से सामग्री की सतह पर एक पतली फिल्म जमा करने की तकनीक को संदर्भित करता है।
भौतिक निक्षेपण तकनीक में मुख्य रूप से तीन बुनियादी तरीके शामिल हैं: वैक्यूम वाष्पीकरण, स्पटरिंग और आयन चढ़ाना।
भौतिक वाष्प जमाव में लागू मैट्रिक्स सामग्री और फिल्म सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला है;सरल प्रक्रिया, सामग्री की बचत, प्रदूषण मुक्त;मजबूत आसंजन, समान मोटाई, घनत्व और कम पिनहोल के लाभ प्राप्त हुए।
व्यापक रूप से मशीनरी, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स, प्रकाशिकी और प्रकाश उद्योग और अन्य क्षेत्रों में पहनने के लिए प्रतिरोधी, संक्षारण प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी, प्रवाहकीय, इन्सुलेट, ऑप्टिकल, चुंबकीय, पीजोइलेक्ट्रिक, चिकनी, सुपरकंडक्टिंग फिल्मों को तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है।
रासायनिक वाष्प जमाव (CVD)
रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) एक ऐसी विधि है जिसके द्वारा मिश्रित गैसें एक निश्चित तापमान पर सब्सट्रेट सतह पर धातु या मिश्रित फिल्म बनाने के लिए सब्सट्रेट सतह के साथ बातचीत करती हैं।
अपने अच्छे पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और विद्युत, ऑप्टिकल और अन्य विशेष गुणों के कारण, रासायनिक वाष्प जमाव फिल्म का व्यापक रूप से यांत्रिक निर्माण, एयरोस्पेस, परिवहन, कोयला रासायनिक उद्योग और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया गया है।
