内容简介:
本书是《金属表面处理技术丛书》之一。
本书从实用的角度出发,理论联系实际地阐述了金属在大气环境中的腐蚀与金属材料的耐蚀性能;金属表面防护层的形成及作用;各种金属的化学氧化、阳极氧化、磷化和钝化的成膜机理、工艺流程、溶液配方及工艺条件;生产过程中出现的故障和处理方法;各类转化膜在防护工程和机械加工及制造中的用途;转化膜的质量控制及检验方法等。本书包括的内容丰富,系统性、综合性及操作实用性强,新旧工艺技术并重,突出环保型的新工艺配方及应用实例。
本书可供轻工、仪表、机械设备、航空航天、电子等行业中从事表面处理工作的工程技术人员、科技工作者参考,也可作为大专院校有关专业的教师、学生进行教学、科研、实验的参考用书。
前言:
化学转化膜是金属工业设备及生活用具防大气腐蚀的保护层。由于转化膜处理的工艺及设备简单、操作方便、投资少效益高而被广泛用在制造业上。它们除了单独地用于金属的防护,如各种金属氧化、钝化及阳极氧化之外,也可以用于各种金属镀层的后处理。并且大量用作有机涂料的底层,如钢铁、铝等金属涂装前的磷化或其他转化膜处理。近年来转化膜技术特别是磷化又推广至机械加工方面应用,如拉拔加工的防磨润滑作用,以及金属表面的着色装饰等。传统上大部分的转化膜处理液含有铬酸盐,而且获得较满意的效果。但是随着转化膜技术应用的扩大与增多,六价铬及砷化物、氰化物等有害物质对环境的污染愈来愈严重。目前世界各国对环境保护的意识日益增强,采取的措施愈来愈严厉,要求标准愈来愈高。因此,环保型转化膜技术如低铬钝化、三价铬钝化、无铬转化膜技术等不断得到开发和应用,甚至逐步代替了传统的工艺技术,并成为当前转化膜技术工艺的热门话题。
本书从实用出发,在阐述传统工艺技术的同时,尽量介绍环保型工艺技术及配方,及各种研究成果和应用实例。编写中力求理论联系实际,以应用技术为主,为科技开发及生产制造业服务。本书可供广大从事制造、表面工程技术行业等领域的科技工作者、工程技术人员及生产操作人员、大专院校有关专业的师生参考。
本书由华南理工大学防护与表面工程研究所李异编写,张超玲、李桢、杨成、苏莉、李建三、张尚林、李桓、李春红、莫桂惠等协助完成。
天津大学郭鹤桐教授为本丛书作序,在此表示衷心的感谢。在编写过程中参考了大量国内外有关的著作及文献资料,谨在此向原著及文献的作者表示诚挚的谢意。由于作者水平所限及实际经验的不足,难免存在错漏之处,恳请读者批评指正,并多提宝贵意见。编著者2009年1月于华南理工大学
目录:
第一章大气腐蚀与金属材料
第一节金属大气腐蚀状况
一、大气腐蚀的定义
二、大气腐蚀的危害性
三、大气腐蚀的类型
四、金属大气腐蚀速度
第二节各类大气腐蚀特点及原理
一、干的大气腐蚀特点及原理
二、湿的大气腐蚀特点及原理
三、潮的大气腐蚀特点及原理
第三节影响大气腐蚀的因素
一、金属表面状态的影响
二、大气中各种成分及杂质的影响
三、大气环境条件对金属腐蚀的影响
第四节金属材料及其耐蚀性能
一、钢铁材料及其耐蚀性能
二、不锈钢及其耐蚀性能
三、铜及铜合金的耐蚀性能
四、铝及铝合金的耐蚀性能
五、镁合金及其耐蚀性能
六、锌及锌合金的耐蚀性能
七、钛及钛合金的耐蚀性能
八、其他金属及其耐蚀性能
第二章金属表面的膜层
第一节金属表面的保护膜
一、保护膜的定义
二、保护膜的特点及分类
三、膜的生长过程
四、保护膜的破坏形式及影响因素
五、金属表面保护膜的必备条件
第二节化学转化膜
一、化学转化膜的定义
二、金属化学转化膜的分类
三、化学转化膜的常用处理方法及特点
四、化学转化膜的防护性能
五、化学转化膜的用途及应用范围
第三节金属表面转化前的准备
一、金属表面转化前处理的目的及意义
二、金属表面状况对成膜质量的影响
三、金属制件成膜前预处理的方法
第四节金属制件表面预处理的质量要求
一、金属制件表面光整度的要求及检测
二、金属制件表面清洁度的要求及检测
第三章金属的化学氧化
第一节钢铁的化学氧化
一、概述
二、碱性氧化法
三、钢铁酸性氧化
四、钢铁常温无硒氧化(发黑)
五、钢铁氧化的应用实例
第二节不锈钢的化学氧化
一、不锈钢的化学转化膜处理
二、不锈钢转化膜处理工艺
三、不锈钢化学转化膜处理的其他工艺
四、影响不锈钢转化膜质量的因素
五、不锈钢的草酸盐转化膜
六、不锈钢转化膜的应用实例
第三节铜及铜合金的化学转化膜处理
一、概述
二、铜及铜合金化学转化膜处理工艺
三、铜及铜合金转化膜处理中的故障和解决方法
四、铜及铜合金转化膜处理应用实例
第四节铝及铝合金的化学转化膜处理
一、概述
二、铝及铝合金化学氧化
三、压铸铝合金件表面氧化
四、铝及铝合金化学氧化应用实例
第五节镁合金的化学转化膜处理
一、概述
二、镁合金化学转化膜工艺
三、镁合金化学转化膜处理在其他地区的应用
第六节其他金属的化学转化膜处理
一、锌及锌合金的化学转化膜处理
二、镉的化学转化膜处理
三、银的化学转化膜处理
四、镍与铍的化学转化膜处理
五、锡的化学转化膜处理
六、化学转化膜处理应用实例
第四章金属表面的阳极氧化
第一节铝及铝合金的阳极氧化
一、概述
二、铝及铝合金阳极氧化处理工艺
三、硫酸阳极氧化法
四、草酸阳极氧化法
五、铬酸阳极氧化法
六、硬质阳极氧化
七、铝及铝合金阳极氧化膜着色
八、铝及铝合金阳极氧化膜的封闭
九、铝及铝合金阳极氧化的其他方法
十、铝及铝合金阳极氧化应用实例
第二节镁合金的阳极氧化
一、概述
二、镁合金阳极氧化
三、微弧氧化技术及应用
第三节有色金属阳极氧化
一、铜及铜合金阳极氧化
二、钛及钛合金阳极氧化
三、锌及锌合金阳极氧化
四、其他有色金属的阳极氧化
五、有色金属阳极氧化应用实例
第四节钢铁与不锈钢阳极氧化
一、钢铁的阳极氧化
二、不锈钢阳极氧化
三、阳极氧化的应用实例
第五章金属表面的磷化处理
第一节化学磷化
一、概述
二、磷化处理工艺
三、磷化膜的性能
四、磷化处理的应用
第二节钢铁磷化处理
一、概述
二、钢铁磷化处理工艺
三、其他的磷化处理工艺
四、钢铁磷化应用实例
五、磷化标准和检验方法标准
第三节有色金属磷化
一、铝及铝合金磷化
二、锌及锌合金磷化处理
三、镉的磷化处理
四、镁及镁合金磷化处理
五、钛及钛合金磷化处理
六、磷酸盐处理的应用
第六章金属表面钝化
第一节金属的钝化
一、钝化的定义
二、金属的钝化现象与类型
三、影响金属钝化的因素
四、金属钝化基本理论
五、金属钝化处理方法
六、钝化理论及工艺的应用
第二节钢铁钝化
一、概述
二、铬酸盐钝化
三、草酸盐钝化
四、硝酸钝化
五、钢铁钝化的应用实例
第三节锌及锌合金钝化
一、概述
二、锌及锌合金铬酸盐钝化工艺
三、锌及锌合金无铬钝化
四、锌及锌合金钝化应用实例
五、镉的钝化处理
第四节其他金属的钝化
一、铜及铜合金钝化
二、铝及铝合金钝化
三、银及银合金钝化
四、锡及锡合金钝化
五、铜合金钝化应用实例
第七章膜层性能检测技术
第一节大气腐蚀试验
一、天然大气腐蚀试验
二、人工加速腐蚀试验及方法
三、常用的人工加速腐蚀试验方法
四、天然腐蚀速度与人工加速腐蚀速度间的变换系数
第二节转化膜表面的外观检验
一、铝及铝合金阳极氧化膜的外观检查
二、镁及镁合金氧化膜的外观检查
三、铜及铜合金转化膜的外观检查
四、钢铁转化膜的外观检查
第三节表面粗糙度和表面光亮度的检测
一、表面粗糙度的检测
二、表面光亮度的测量
第四节转化膜的质量及厚度测量
一、金属转化膜层质量的测定
二、金属转化膜层厚度的测定
第五节转化膜的耐蚀性能试验
一、钢铁化学保护膜的耐蚀性能试验
二、铜及铜合金化学保护膜的耐蚀性能试验
三、铝及铝合金化学保护膜的耐蚀性能试验
四、镁合金氧化膜点滴试验
五、锌和镉上铬酸盐转化膜的其他试验方法(ISO 3613—1980,GB 9791—88)
第六节转化膜的耐磨性试验
一、锌有色铬酸盐转化膜结合强度和耐磨试验
二、钢铁氧化膜的耐磨性试验
三、有色金属氧化膜的耐磨试验
第七节转化膜标准附录
一、钢铁氧化
二、镁合金氧化
三、铝及铝合金转化膜
四、金属的磷化
五、其他金属的化学与电化学转化膜
附录一GB/T 6807—2001钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
附录二GB/T 12612—2005多功能钢铁表面处理液通用技术条件
参考文献
读者对象:
本书可供轻工、仪表、机械设备、航空航天、电子等行业中从事表面处理工作的工程技术人员、科技工作者参考,也可作为大专院校有关专业的教师、学生进行教学、科研、实验的参考用书。