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鉻——高光潔度的后處理
a鉻最為常見的存在形式是作為合金元素用于不銹鋼中,來增強不銹鋼的硬度。鍍鉻工藝通常分為三種類型:裝飾性鍍層、硬質鉻鍍層以及黑色鉻鍍層。鉻鍍層在工程領域中應用相當廣泛,裝飾性鉻鍍層通常作為最表層鍍于鎳層外面,鍍層具有精致細膩如鏡面一般的拋光效果。作為一道裝飾性后處理工序,鉻鍍層厚度僅為0.006毫米。在打算采用鉻鍍層工藝的時候,一定要充分考慮到這一工藝的危險性。近十年來,六價裝飾性鉻水被三價鉻水所取代的趨勢越來越明顯,因為前者具有非常強的致癌性,而后者則被認為毒性相對小一些。
材料特性:光潔度非常高、優(yōu)良的防腐蝕性能、堅硬耐用、易于清洗、摩擦系數低。
典型用途: 裝飾性鍍鉻是許多汽車元件的鍍層材料,包括車門把手以及緩沖器等,除此之外,鉻還應用于自行車零部件、浴室水龍頭以及家具、廚房用具、餐具等。硬質鍍鉻更多的用于工業(yè)領域,包括作業(yè)控制塊中的隨機存儲器、噴氣機發(fā)動機元件、塑料模具以及減震器等。黑色鍍鉻主要用于樂器裝飾以及太陽能利用方面。
材料特性:非常高的強度、重量比優(yōu)良的抗腐蝕性、難以進行冷加工、良好的可焊接性、大約比鋼輕40%,比鋁重60%、低導電性、低熱脹率、高熔點。
典型用途: 高爾夫球桿、網球拍、便攜式電腦、照相機、行李箱、手術植入物、飛行器骨架、化學用具以及海事裝備等。另外,鈦也被用作紙張、繪畫以及塑料等所需的白色顏料。
利用現代物理、化學、金屬學和熱處理等學科的技術來改變零件表面的狀況和性質,使之與心部材料作優(yōu)化組合,以達到預定性能要求的工藝方法,稱為表面處理工藝。
表面處理的作用:提高表面耐蝕性和耐磨性,減緩、消除和修復材料表面的變化及損傷;使普通材料獲得具有特殊功能的表面;節(jié)約能源、降低成本、改善環(huán)境。
19世紀工業(yè)革命以來,為了適應耐磨耐高溫、耐酸堿腐蝕和高強度、高硬度等特殊要求,人們需要不斷開發(fā)各種特殊合金材料以滿足需求,然而這些合金材料往往成本高昂,而且多數情況下,難以同時滿足整體和表面的性能要求。金屬材料服役時不可避免的與環(huán)境相接處,而與環(huán)境真正接觸的是金屬表面,如各種機械零件和工程構件,甚至體內植入材料等。當金屬表面發(fā)生破壞或失效,將嚴重影響其服役效果和使用壽命。1983年英格蘭伯明翰大學湯·貝爾提出表面工程的概念,利用量材料對金屬基體表面進行改性處理,使金屬表面得到保護和強化,解決單一材料無法解決的問題,從而大大提高產品的使用壽命和可靠性。