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 表面工程的内涵及功能 1

1.1.1　表面工程的内涵 1

1.1.2　表面工程的功能 3

1.2　表面工程技术的分类 3

1.2.1　表面改性技术 3

1.2.2　表面处理技术 4

1.2.3　表面涂覆 4

1.2.4　复合表面工程技术 5

1.2.5　纳米表面工程技术 5

1.3　表面工程的发展 6

1.3.1　表面工程发展的历史性标志 6

1.3.2　表面工程发展的三个阶段 8

1.4　发展表面工程的意义 8

参考文献 12

第2章　表面覆层的形成与结合机理 14

2.1 表面覆层界面结合概述 14

2.1.1　表面覆层含义 14

2.1.2　覆层界面结合的类型 15

2.1.3　覆层界面的结合性能及其影响因素 18

2.2　堆焊层的形成与结合 21

2.2.1　堆焊覆层与基体的冶金结合 21

2.2.2　熔合区的性能特点 23

2.2.3　堆焊覆层质量的控制 35

2.3 热熔融涂层的形成与结合 44

2.3.1　热喷涂涂层的形成 44

2.3.2　热熔融涂层与基材的结合形式 47

2.3.3　影响结合强度的主要因素 51

2.3.4　提高涂层结合强度的措施 53

2.4 电化学沉积镀层的形成与结合 54

2.4.1　金属电沉积过程 55

2.4.2　金属的电结晶过程 59

2.4.3　镀层的结合及其影响因素 61

2.4.4　复合镀层的结合机理 65

2.5　气相沉积层的形成与结合 68

2.5.1　气体与固体的相互结合 68

2.5.2　薄膜的生长 70

2.5.3　不同晶态的形成 72

2.5.4　不同沉积方法的成膜及薄膜结构特点 73

2.5.5　薄膜的附着力及其影响因素 79

2.6　粘涂层的形成与结合 81

2.6.1　粘接的基本条件 81

2.6.2　粘接现象的各种理论解释 86

2.6.3　粘涂层的形成机理 90

2.6.4　粘接强度的影响因素与控制 92

2.7　摩擦化学膜的形成与结合 96

2.7.1　摩擦化学膜的形成 96

2.7.2　摩擦化学膜的形成机理 96

参考文献 100

第3章　表面熔覆技术 102

3.1 堆焊技术 102

3.1.1　堆焊合金的分类及应用 103

3.1.2　堆焊金属的合金化 108

3.1.3　堆焊方法 110

3.2　热喷涂技术 117

3.2.1　概述 117

3.2.2　热喷涂技术的工艺流程 119

3.2.3　等离子喷涂原理及特点 120

3.2.4　超声速火焰喷涂原理及特点 123

3.2.5 高速电弧喷涂原理及特点 124

3.3　激光熔覆技术 127

3.3.1　激光熔覆技术原理与特点 127

3.3.2　激光熔覆设备与材料 129

3.3.3　激光熔覆层的组织、性能 132

3.3.4　激光熔覆工艺及其对熔覆层质量影响 134

3.3.5　基于激光熔覆的快速成形技术 139

3.4　等离子熔覆技术 143

3.4.1　等离子熔覆原理 143

3.4.2　等离子弧熔覆材料 144

3.4.3　等离子熔覆结晶特征 145

3.4.4　等离子束熔覆层中的缺陷及防止 149

3.4.5　等离子束熔覆工艺参数优化 150

3.4.6　等离子束熔覆技术应用前景 151

3.5 电火花表面强化技术 152

3.5.1 电火花沉积原理 152

3.5.2　电火花表面强化机理 153

3.5.3 电火花表面强化层的特性 154

3.5.4　电火花表面强化的工艺特点 156

3.5.5 电火花强化的工艺参数及质量控制 157

3.5.6　电火花表面强化技术应用和注意事项 158

参考文献 159

第4章　表面涂装与粘涂技术 163

4.1　表面涂装技术 163

4.1.1　表面涂装涂层的组成 163

4.1.2　表面涂装工艺 170

4.2　表面粘涂技术 171

4.2.1　表面粘涂层的组成 171

4.2.2　常用的表面粘涂层 173

4.2.3　表面粘涂工艺 173

4.3　粘结固体润滑膜技术 175

4.3.1　粘结固体润滑膜的特征 175

4.3.2　粘结固体润滑膜的组成与类型 176

4.3.3　粘结固体润滑膜的摩擦行为 181

4.3.4　粘结固体润滑膜的应用领域 185

参考文献 188

第5章　表面沉积技术 190

5.1 电镀、电刷镀技术 190

5.1.1 电镀与电刷镀技术基础 190

5.1.2　电沉积纳米结构镀层技术 199

5.1.3　电刷镀纳米复合镀层技术 204

5.2　气相沉积技术 216

5.2.1　真空蒸发镀膜 216

5.2.2　溅射镀膜 220

5.2.3　离子镀膜 225

5.2.4　化学气相沉积 228

5.2.5　离子注入 232

5.2.6　气相沉积技术的应用与进展 234

5.3　摩擦化学边界膜技术 238

5.3.1　摩擦化学边界膜的形成和分析 238

5.3.2　摩擦化学边界膜技术及应用 239

参考文献 244

第6章　表面改性及表面处理技术 247

6.1　表面渗扩技术 247

6.1.1　概述 247

6.1.2　普通表面渗扩 248

6.1.3　真空化学热处理 256

6.1.4　等离子体化学热处理 257

6.2　表面热处理技术 260

6.2.1　传统表面热处理技术 261

6.2.2　几种新型表面热处理技术 264

6.3　摩擦副运行中的表面自修复技术 265

6.3.1　微纳米自修复材料的分类 266

6.3.2　微纳米自修复材料的作用机理 268

6.3.3　微纳米自修复技术的应用 270

6.3.4　微纳米自修复技术的发展前景 273

6.4　金属材料的表面自身纳米化 273

6.4.1　概述 273

6.4.2　表面自身纳米化的基本原理与制备方法 274

6.4.3　微观变形方式 275

6.4.4　表面纳米化对性能的影响 279

参考文献 285

第7章 自动化表面技术装备设计及应用 288

7.1 自动化高速电弧喷涂技术及设备 288

7.1.1 自动化高速电弧喷涂系统组成 288

7.1.2　自动化高速电弧喷涂系统关键设备 289

7.1.3 自动化高速电弧喷涂系统在装备零件上的应用实例 295

7.2 自动化电刷镀技术及设备 298

7.2.1 内孔电刷镀装置的设计 298

7.2.2　内孔电刷镀基础镀液的成分设计及优化 300

7.2.3 内孔电刷镀技术在汽车零部件再制造产业化中的应用 302

7.3 自动化微束等离子熔覆技术及设备 305

7.3.1 自动化等离子熔覆技术原理 306

7.3.2 自动化粉末等离子熔覆系统 307

7.3.3 自动化微束等离子束熔覆技术应用 311

参考文献 314

第8章　表面工程技术设计 315

8.1 概述 315

8.2　表面技术的设计与选择的一般原则 317

8.2.1　适应性原则 317

8.2.2　耐久性原则 320

8.2.3　经济性原则 320

8.2.4　环保性原则 321

8.3 常用表面覆层技术的设计与选择 322

8.3.1　堆焊技术的设计与选择 322

8.3.2　热喷涂技术的设计与选择 323

8.3.3　涂装技术的设计与选择 326

8.3.4　电镀、化学镀及转化膜技术的设计与选择 329

8.4　复合表面技术的设计与选择 333

8.4.1 复合表面技术设计与选择原则 334

8.4.2　以增强耐磨性为主的复合表面技术 337

8.4.3 以增强耐蚀性为主的复合表面技术 361

8.4.4　耐高温热腐蚀复合涂层 371

8.4.5 以增强固体润滑性为主的复合表面技术 373

8.5　表面工程技术经济分析 380

8.5.1　设备的磨损及其补偿 381

8.5.2　技术经济的基本原理 386

8.5.3　技术经济评价的基本方法 390

8.5.4　设备修理、改造与更新的技术经济分析 395

参考文献 402