表面工程的理论与技术PDF电子书下载

第1章 表面工程概论 1

1.1 表面工程及其功能 1

目录 1

1.2 表面工程的形成 2

1.3 表面工程的学科体系 3

1.4 表面工程的研究方向 4

1.5 表面工程的研究方法 5

1.6 发展表面工程的意义 7

参考文献 12

2.1.1 固体表面特性与接触理论 14

第2章 表面失效的理论基础 14

2.1 表面的摩擦与磨损失效 14

2.1.2 固体表面的摩擦与磨损 27

2.1.3 研究表面摩擦磨损失效的基本方法 51

2.2 金属腐蚀原理与腐蚀失效 57

2.2.1 金属腐蚀原理 57

2.2.2 金属腐蚀失效 86

2.3 金属的疲劳断裂失效 97

2.3.1 疲劳断裂的基本概念 97

2.3.2疲劳裂纹断口的宏观形貌特征 103

2.3.3 疲劳裂纹断口的微观形貌特征 113

2.4.1 金属零件的失效 119

2.4 机械零件失效分析 119

2.4.2 失效的一般来源 121

2.4.3 失效分析 125

参考文献 142

第3章 表面覆层的界面结合机理 144

3.1 覆层界面结合的类型、结合力及影响因素 144

3.1.1 覆层界面结合的类型 145

3.1.2 覆层界面的结合力与影响因素 149

3.2.1 堆焊结合的实质 153

3.2 堆焊层的结合 153

3.2.2 覆层成分的控制 158

3.2.3 熔合区的特点 161

3.2.4 基材的变质热影响问题 174

3.2.5 焊接缺欠的控制 177

3.3 热熔融涂层的结合 186

3.3.1 热熔融涂层的类型 186

3.3.2 热熔融涂层与基材的结合形式 187

3.3.3 影响结合强度的主要因素 189

3.3.4 提高涂层结合强度的措施 193

3.4.1 镀层的结合力 194

3.4 镀层的结合 194

3.4.2 镀层结合的特点 196

3.4.3 镀层结合机理 197

3.4.4 镀层结合的影响因素 200

3.5 粘接结合 203

3.5.1 粘接的基本条件 203

3.5.2 粘接过程中的表面张力 204

3.5.3 粘附功与润湿性的关系 206

3.5.4 粘接现象的各种理论解释 208

3.6.1 气体与固体的相互结合 213

3.6 气相沉积层的结合 213

3.6.2 薄膜的生长 216

3.6.3 不同晶态的形成 218

3.6.4 不同沉积方法的成膜及薄膜结构特点 219

3.6.5 薄膜的附着力 226

参考文献 229

第4章 表面冶金及粘涂技术 231

4.1 堆焊技术 231

4.1.1 堆焊技术概述 231

4.1.2 堆焊合金的分类、应用及选择 232

4.1.3 堆焊金属的合金化 241

4.1.4 堆焊方法 243

4.2 热喷涂技术 254

4.2.1 概述 254

4.2.2 氧-乙炔火焰喷涂与喷熔 256

4.2.3 电弧喷涂技术 259

4.2.4 等离子弧喷涂 268

4.2.5 塑料粉末火焰喷涂 278

4.2.6 特种喷涂 282

4.2.7 热喷涂层性能检测 289

4.3 表面粘涂技术 290

4.3.1 概述 290

4.3.2 表面粘涂技术在设备维修中的应用 291

4.3.3 表面粘涂层的组成及形成机理 292

4.3.4 影响表面粘涂层性能的因素 296

4.3.5 表面粘涂工艺 298

4.3.6 表面粘涂层的质量保障 299

4.3.7 表面粘涂质量的无损检测 300

4.3.8 粘涂材料及粘涂工艺的新进展 301

参考文献 303

第5章 表面薄膜层技术 305

5.1 电镀、电刷镀技术 305

5.1.1 电镀技术 305

5.1.2 电刷镀技术 323

5.2.1 真空蒸发镀膜 337

5.2 气相沉积技术 337

5.2.2 溅射镀膜 343

5.2.3 离子镀膜 353

5.2.4 化学气相沉积 360

5.2.5 离子注入 366

5.2.6 气相沉积技术的应用与进展 369

5.3 电火花表面强化技术 376

5.3.1 电火花表面强化原理 376

5.3.2 电火花表面强化机理 377

5.3.3 电火花表面强化层的特性 378

5.3.4 电火花强化的工艺参数及质量控制 381

5.4 摩擦化学边界膜技术 383

5.4.1 摩擦化学的基本特征 383

5.4.2 摩擦化学边界膜的形成和分析 384

5.4.3 摩擦化学边界膜技术及应用 386

参考文献 394

第6章 表面热处理及高能量密度表面处理技术 396

6.1 表面热处理技术 396

6.1.1 概述 396

6.1.2 传统表面热处理技术 397

6.1.3 几种新型表面热处理技术 403

6.2.1 概述 406

6.2 表面化学热处理技术 406

6.2.2 普通化学热处理 408

6.2.3 真空化学热处理 419

6.2.4 等离子体化学热处理 421

6.3 高能量密度表面处理技术 429

6.3.1 概述 429

6.3.2 激光表面处理 429

6.3.3 电子束表面处理 450

6.3.4 聚焦光束表面处理 452

参考文献 457

7.1.1 概述 458

7.1 表面清洗与预处理加工 458

第7章 表面预处理及加工 458

7.1.2 表面净化处理 459

7.1.3 表面粗化处理 462

7.1.4 表面活化处理 464

7.1.5 表面清洗与预处理加工质量检测 466

7.2 喷丸表面强化 468

7.2.1 喷丸表面强化概述 468

7.2.2 喷丸表面强化机理 469

7.2.3 喷丸表面强化设备 470

7.2.4 喷丸强化的工艺参数及质量检验 473

7.3.1 热喷涂层的加工 475

7.3 表面层机械加工 475

7.3.2 涂层切削刀具的选择与切削用量 478

7.3.3 涂层磨削砂轮的选择与磨削用量 481

7.4 表面层特种加工 483

7.4.1 热喷涂涂层的电解磨削 484

7.4.2 热喷涂涂层的超声振动车削 486

7.4.3 热喷涂涂层的电火花加工 488

7.4.4 表面层特种加工的发展趋势 490

参考文献 490

8.1 表面性能检测技术 492

8.1.1 覆层的一些典型物理、机械性能参数的测定 492

第8章 表面覆层的质量检测与分析技术 492

8.1.2 覆层使用性能的检测 513

8.2 表面分析技术 521

8.2.1 表面分析技术的内容和分类 521

8.2.2 表面分析技术试样的制备和辅助图像分析 525

8.2.3 表面成分和原子状态分析 526

8.2.4 表面微区晶体结构分析技术 535

8.2.5 核物理分析技术 536

参考文献 539

第9章 表面工程技术设计 540

9.1 复合表面技术及其设计 540

9.1.1 以增强耐磨性为主的复合表面技术 541

9.1.2 以增强耐蚀性为主的复合表面技术 555

9.1.3 以增强固体润滑性能为主的复合表面技术 561

9.2 表面工程工艺设计 565

9.2.1 表面工程技术的选择 565

9.2.2 表面强化工程规程的编制 576

9.3 表面工程的技术经济分析 578

9.3.1 设备磨损及其经济后果 578

9.3.2 设备磨损的补偿及表面工程技术的作用 583

9.3.3 技术经济评价的基本方法 586

9.3.4 设备大修的经济界限 593

9.3.5 设备更新的经济寿命 594

9.4 表面工程应用实例 597

9.4.1 堆焊和焊补应用举例——曲轴的修复 597

9.4.2 电弧喷涂应用举例 599

9.4.3 等离子弧喷涂修复典型零件工艺 601

9.4.4 火焰喷涂应用举例——发酵罐内壁火焰喷涂塑料防护 603

9.4.5 电刷镀应用举例——大面积刷镀银在国家重点工程（30万吨乙烯工程）中的应用 604

9.4.6 粘涂技术应用举例——大型液压缸大面积划伤的粘涂修复 606

9.4.7 离子束表面强化技术的应用举例 607

9.4.8 复合表面涂层技术应用举例——大桥悬索鞍座复合减摩表面涂层技术 608

参考文献 611