江苏大学现代表面处理工艺设计..docVIP

现代表面工程课程设计 学 院： 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 指导教师姓名： 邵红红 纪嘉明 2013 年 1 月 姓名1笔记本电脑转轴零件图（图1） 图1 笔记本电脑转轴尺寸图 服役条件 转轴安装于笔记本的屏幕翻盖与底座之间，以轴心为旋转中心转动，处在常温大气下工作。磨损是转轴使用过程中常见的问题，主要是由轴的金属特性造成的：金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原）、抗冲击性能差、抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。因此需要通过表面处理来提高转轴的耐磨减磨性能和运行可靠性，延长转轴寿命。 转轴材料性能要求 (1)耐磨性 转轴作为运动磨损零件，在转动过程中需带动其他零件一起转动，所以要求有较高的硬度和以满足长期运转的耐磨性，要求硬度达到800HV。 (2)耐蚀性 由于转轴是在大气环境下工作，因此需要耐大气腐蚀。 转轴镀层工艺选择与制定 .1 工艺比较 电镀 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件。 刷镀 刷镀是最近几年发展起来的一种新工艺，是用一个同阳极连接并能提供电镀需要的电解液的专用镀笔，在作为阴极的制件表面上移动进行刷拭的电镀方法。它的最大优点是不用镀槽，而且沉积速度较快。由于它设备筒单，操作方便，可以选择多种镀层，而且具有较高的结合强度等优点，所以在航空、船舶、铁路、电子及机械和各种车辆的维修中广泛应用，是目前国家推广的一种新工艺。 化学镀 化学镀是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。 化学镀镍镀层的优异性能镀层均匀性好 非晶态镍镀层是通过化学沉积的方法获得，凡是镀液能浸到的部位，任何外形结构复杂的镀件，在无气阻的情况下，都能得到均匀的镀层。不需外加电流，是非晶态均一单相组织，不存在晶界、位错，也无化学成份偏析，且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。另外，镀层十分致密，具有较高的光洁度。颜色类似于不锈钢银白色。 镀层附着力好 镀层在钢铁基体上产生压应力(4MPa)，而镀层与钢的热膨胀系数相当，所以具有优良的附着力，一般为300400MPa。 镀层硬度高，抗磨性能优良 镀层具有高硬度，低韧性和较低热导率、电导率，它的抗拉强度超过700MPa，与很多合金钢相似，镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬，弯曲无裂纹，但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件，经热处理硬度可达HVll00，但在320°C时开始发生晶型转变，耐磨性能增强，耐蚀性能减弱。 优良的抗腐蚀性能 由于镀层为非晶态，不存在晶界、位错等晶体缺陷，是单一均匀组织，不易形成电偶腐蚀，决定其较高的耐蚀性，NiP合金镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防止介质的腐蚀提供了理想的阻挡层。在碱、盐、高温油测、有机介质和溶剂、酸性气体中有抗蚀能力，能抵抗除硝酸以外的所有有机酸和无机酸。 选择：由于此转抽是高精密度小尺寸零件，不适合使用电镀或刷镀处理，化学镀镍层的高度均匀性可保证转轴的尺寸精密度，而无需镀后机械加工。刷镀通常用于修理大批量、大面积镀层的一些零件，生产率显然不是很高，不适合小尺寸精密零件的镀镍，同化学镀相比较，刷镀的镀层深镀也明显不如化学镀。而且化学镀镍层具有比电镀和刷镀优良得多的耐磨性、耐蚀性、可焊性以及镀层厚度均匀、硬度高等优点。另外，化学镀技术废液排放少,对环境污染小，不用外电源，设备简单，成本较低，所以选择化学镀镍。 工艺流程及各工序作用 .1 工艺流程 研磨—水洗—汽油清洗—冷水洗—除油—逆流漂洗—活化—逆流漂洗—纯水喷淋—中和预热—化学镀镍—逆流漂洗—钝化—纯水逆流漂洗—喷淋—热纯水洗—吹干或甩干—烘干—冷却—检验—包装。 .2 各工序设计及作用 (1)除油 碱性除油的原理是利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用，将零件表面油污除去的过程。油污的主要成分是油