中国材料工程大典 第16卷 材料表面工程 上PDF电子书下载

第1篇 概论 1

2 表面工程的功能 3

1 表面工程 3

第1章 表面工程的内涵及功能 3

3 表面涂覆 5

2 表面处理 5

第2章 表面工程技术的分类 5

1 表面改性 5

5 纳米表面工程技术 6

4 复合表面工程技术 6

2 表面工程发展的三个阶段 7

1 表面工程概念的提出 7

第3章 表面工程的发展 7

2 发展表面工程是贯彻可持续发展战略建设节能型社会和保护环境的需要 8

1 发展表面工程是提升机电产品服役性能、支持制造业技术创新的需要 8

第4章 发展表面工程的意义 8

3 发展表面工程是大力推进废旧机电产品再制造的需要 9

5 发展表面工程是提高人民生活水平的需要 10

4 发展表面工程是促进电子电器高新技术和生物医学材料发展的需要 10

参考文献 11

第2篇 材料服役中表面的失效行为及防治 13

1.1 热力学概念 15

1 腐蚀破坏理论基础 15

第1章 腐蚀失效 15

1.2 动力学概念 18

1.3 高温腐蚀 22

1.4 非金属腐蚀 25

2.2 孔蚀 28

2.1 全面（均匀）腐蚀 28

2 腐蚀失效类型 28

2.4 晶间腐蚀 29

2.3 缝隙腐蚀 29

2.5 选择性腐蚀 30

2.6 应力腐蚀破裂 31

3.1 选材和设计 32

3 腐蚀失效的防治 32

2.7 氢损伤：氢腐蚀、氢鼓泡、氢脆 32

3.3 加入缓蚀剂（无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、气相缓蚀剂） 33

3.2 改善环境 33

3.4 阴极保护 35

3.6 合金化 36

3.5 阳极保护 36

3.7 表面处理 37

3.8 金属镀层和包覆层 39

3.10 衬里 40

3.9 涂层 40

1.1 固体表面 42

1 磨损破坏的理论基础 42

第2章 磨损失效 42

1.2 固体表面接触机制 44

1.3 摩擦学模型 46

1.4 磨损理论 49

2.1 磨料磨损 52

2 磨损失效的类型 52

2.2 黏着磨损 55

2.3 疲劳磨损 57

2.4 冲蚀磨损 58

2.5 腐蚀磨损 60

2.6 微动磨损 61

3.1 磨料磨损的控制 62

3 磨损失效的防治 62

3.3 疲劳磨损的控制 64

3.2 黏着磨损的控制 64

3.4 冲蚀磨损的控制 65

3.6 微动磨损的控制 66

3.5 腐蚀磨损的控制 66

3.7 纳米涂层防磨技术简介 67

1.1 高循环与低循环疲劳现象 68

1 疲劳断裂破坏的理论基础 68

第3章 疲劳断裂失效 68

1.2 循环变形机制和力学描述 69

1.3 疲劳裂纹的萌生与扩展理论 72

1.4 疲劳短裂纹扩展理论 74

1.5 非金属材料的疲劳 77

2.1 接触疲劳失效：滑动、滚动、微动 79

2 疲劳失效的类型 79

2.2 腐蚀疲劳失效 82

2.3 高温疲劳失效 86

2.4 低温疲劳失效 88

3.2 冷加工 90

3.1 结构设计与材料 90

3 疲劳失效的防治 90

3.3 塑性加工 91

3.4 喷丸处理 93

3.5 热处理 94

3.6 其他表面处理技术 96

1.1 失效分析的基本方法与程序 101

1 失效分析的方法 101

第4章 机械零件的失效分析 101

1.2 残骸分析法 102

1.4 故障树分析法 103

1.3 特征－因素图分析法 103

2.1 常用实验检测技术的种类和选用原则 105

2 失效分析的常用方法与技术 105

1.5 失效模拟和加速失效模拟试验 105

2.2 失效形态观测技术及其比较 106

2.3 成分分析技术及其比较 107

2.4 X射线分析技术及比较 108

2.5 无损检测技术及其比较 109

3.2 状态监测和控制 112

3.1 失效补救 112

3 失效的事后处理及预防 112

3.4 剩余寿命预测 113

3.3 断裂失效评定 113

4.1 韧性断裂失效的判断 114

4 典型失效的判断原则 114

3.5 维修、更换及有关的维修技术 114

4.2 脆性断裂失效的判断 115

4.4 疲劳断裂的判断 116

4.3 应力腐蚀断裂的判断 116

4.5 磨损失效的判断 118

参考文献 119

第3篇 表面覆层形成与结合机理 125

1.1 固体的表面 127

1 表面与界面概述 127

第1章 表面与覆层界面结合概述 127

1.2 晶粒间界 129

2.3 气相沉积膜层结合 131

2.2 化学溶液沉积镀层结合 131

2 覆层界面结合的类型 131

2.1 覆层的冶金结合 131

3.1 覆层界面的结合力 132

3 覆层界面的结合性能与影响因素 132

2.4 高分子涂层结合 132

3.2 覆层界面结合性能的影响因素 133

1.3 堆焊覆层的外延结晶 134

1.2 堆焊覆层的冶金结合 134

第2章 堆焊层的形成与结合 134

1 覆层与基体的冶金结合 134

1.1 堆焊概述 134

2.1 覆层杂质的控制 135

2 覆层成分的控制 135

2.2 合金元素的控制 137

3.1 熔合区的意义 139

3 熔合区的特点 139

3.2 熔合区的特征 140

4.1 焊接热循环 143

4 基材的受热变质 143

4.2 基材变质问题 144

5.1 焊接裂纹及控制 146

5 焊接缺陷的控制 146

5.2 气孔的形成及控制 149

1.2 涂层的形成 150

1.1 热喷涂的基本过程 150

第3章 热熔融涂层的形成与结合 150

1 热喷涂涂层的形成 150

2.1 冶金结合 151

2 热喷涂层与基材的结合形式 151

3.2 孔隙 152

3.1 润湿性 152

2.2 机械嵌合 152

2.3 物理－化学结合 152

3 影响结合强度的主要因素 152

4 提高涂层结合强度的措施 153

3.4 基材表面状态 153

3.3 氧化作用 153

5.2 界面元素的互扩散 154

5.1 涂层合金的润湿性及基材的适应性 154

5 熔结结合的特点 154

1.1 液相传质 156

1 金属电沉积的反应步骤 156

第4章 镀层的形成与结合 156

1.4 相生成 157

1.3 电化学步骤 157

1.2 表面转化 157

2.2 沉积物形态 158

2.1 电结晶过程的动力学 158

2 金属的电结晶过程 158

3.2 镀层结合模式 159

3.1 镀层结合的特点 159

3 镀层的结合及其影响因素 159

3.3 镀层结合的影响因素 160

4 化学镀的特点 161

1.2 化学吸附 163

1.1 物理吸附 163

第5章 气相沉积层的形成与结合 163

1 气体与固体的相互作用 163

2.2 单层生长型 164

2.1 核生长型 164

2 薄膜的生长 164

3.3 非晶态薄膜的形成 165

3.2 单晶薄膜的形成 165

2.3 单层上的核生长 165

3 不同晶态的形成 165

3.1 多晶薄膜的形成 165

4.3 离子镀的成膜及膜结构特点 166

4.2 溅射镀膜的薄膜结构特点 166

4 不同沉积方法的成膜及薄膜结构特点 166

4.1 蒸发镀膜的薄膜结构特点 166

4.4 离子束辅助沉积的成膜特点 167

4.5 化学气相沉积的成膜特点 168

5.2 影响薄膜附着力的因素 169

5.1 不同界面的附着 169

5 薄膜的附着力 169

1.1 胶黏剂对被粘接表面的润湿性 171

1 粘接的基本条件 171

第6章 粘接层的形成与结合 171

1.2 粘接力的形成 172

2.2 扩散理论 173

2.1 吸附理论 173

2 粘接现象的各种理论解释 173

3 粘涂层的成膜机理 174

2.3 静电理论 174

4.1 胶黏剂的组成及性质 175

4 粘接强度的影响因素与控制 175

4.2 被粘物表面状态 176

4.5 工艺条件 177

4.4 弱界面层 177

4.3 粘接体系的内应力 177

参考文献 179

第4篇 涂装 181

4 涂层质量评价 183

3 涂覆设备 183

第1章 概述 183

1 涂覆材料的要求 183

2 涂层组成 183

1.2 涂料的配套原则 185

1.1 涂料的选择 185

第2章 涂装技术（材料）的选用原则 185

1 涂料的配套选择原则 185

2 涂装工艺和设备的选用原则 186

3 涂装环境要求 187

1.4 漆刷的维护 188

1.3 刷涂注意事项 188

第3章 通用涂装方法 188

1 刷涂法 188

1.1 基本原理 188

1.2 刷涂工艺要求 188

2.1 刮涂操作 189

2 刮涂 189

1.5 刷涂漆膜常见缺陷及改进 189

2.3 刮涂腻子层常见缺陷及改进方法 190

2.2 刮涂注意事项 190

4.1 浸涂工艺 191

4 浸涂 191

3 滚刷 191

3.1 滚刷的构造 191

3.2 滚刷的种类 191

3.3 滚刷涂操作 191

5 淋涂 192

4.3 浸涂漆膜常见缺陷及改进方法 192

4.2 浸涂操作注意事项与设备维护 192

7 压缩空气喷涂 193

6 转鼓涂 193

5.1 淋涂工艺与设备维护 193

5.2 淋涂漆膜常见缺陷及改进方法 193

7.2 空气喷涂作业 194

7.1 空气喷涂的原理与特点 194

方法 195

7.3 喷涂作业注意事项、常见缺陷及改进 195

7.5 喷枪的维护与故障处理 197

7.4 喷枪的选择 197

8 高压无气喷涂 198

7.6 加热喷涂 198

8.2 喷涂效率与喷涂工艺 199

8.1 无气喷涂的原理与特点 199

8.3 新型无气喷涂设备 202

8.5 无气喷涂设备的选用与维护 203

8.4 富锌涂料无气喷涂设备 203

9.1 基本原理 204

9 辊涂法 204

9.2 辊涂工艺 205

10.2 帘幕涂装工艺 206

10.1 帘幕涂装机 206

10 帘幕涂装法 206

1.2 影响静电涂装的因素 208

1.1 静电涂装的基本原理和特点 208

第4章 特殊涂装方法 208

1 静电涂装 208

1.4 特种静电涂装 210

1.3 静电涂装设备的选择原则 210

2.2 电泳涂装的原理和特点 211

2.1 概述 211

2 电泳涂装 211

2.4 影响电泳涂装的因素 212

2.3 电泳涂装工艺过程 212

2.5 电泳液参数测定 214

2.7 电泳涂装漆膜常见疵病及防治方法 215

2.6 电泳涂装废水处理 215

3 粉末涂装 216

3.1 粉末静电涂装法 217

3.2 流化床涂装法 219

3.3 静电流化床涂装法 221

3.4 粉末电泳涂装法 222

3.5 粉末涂料热熔射喷涂法 223

2 防火 224

1 防毒 224

第5章 涂装中的安全与防护 224

4 涂装安全生产措施 225

3 防爆 225

5.1 废气的治理 226

5 “三废”治理 226

5.2 废水处理 227

参考文献 228

第5篇 热喷涂 229

3 热喷涂方法分类 231

2 热喷涂技术特点 231

第1章 概述 231

1 热喷涂涂层形成原理 231

4 涂层材料分类 232

2 等离子电弧 234

1 燃烧火焰特性 234

第2章 热喷涂物理基础 234

3.2 粒子的加速 235

3.1 线材的雾化 235

3 焰流与喷涂粒子动量传输特性 235

4 焰流与喷涂粒子传热特性 236

5.1 金属氧化的基础 237

5 金属合金熔滴飞行过程中的氧化行为 237

5.2 热喷涂金属粒子的氧化 238

6.1 熔融粒子的扁平化 239

6 喷涂粒子与基体的碰撞过程 239

5.3 减少热喷涂金属粒子氧化的措施 239

8 涂层内热应力的产生 240

7 喷涂粒子在沉积涂层过程的时空独立性 240

6.2 扁平粒子的冷却凝固 240

9 涂层与基体的结合 241

1.2 线材火焰喷涂设备 242

1.1 线材火焰喷涂原理 242

第3章 热喷涂方法与设备 242

1 线材与棒材火焰喷涂 242

2.2 粉末火焰喷涂设备 243

2.1 粉末火焰喷涂原理 243

1.3 线材火焰喷涂常用的喷涂材料 243

1.4 线材火焰喷涂方法特点与应用 243

1.5 棒材火焰喷涂方法特点与应用 243

2 粉末火焰喷涂 243

3 高速（超音速）火焰喷涂 244

2.3 粉末火焰喷涂方法特点与应用 244

3.3 燃气高速火焰喷涂 245

3.2 高速火焰流的特征与系统构成 245

3.1 高速（超音速）焰流产生条件 245

3.6 高速火焰喷涂材料的发展现状 246

3.5 典型高速火焰喷涂方法特征 246

3.4 燃油高速火焰喷涂 246

3.7 高速火焰喷涂涂层典型特征 247

4.1 气体爆燃喷涂技术原理 248

4 气体爆燃喷涂技术 248

3.8 高速火焰喷涂方法的应用 248

4.2 爆燃喷涂的若干气体动力学问题 249

4.3 气体爆燃喷涂设备 250

4.4 气体爆燃喷涂工艺参数选择 251

4.5 气体爆燃喷涂材料及其应用 253

5.2 电弧喷涂系统 254

5.1 电弧喷涂原理 254

5 电弧喷涂 254

5.4 高速电弧喷涂技术 255

5.3 电弧喷涂技术特点 255

5.5 电弧喷涂材料 256

5.6 高速电弧喷涂雾化特性 257

5.7 高速电弧喷涂涂层特征 258

5.8 高速电弧喷涂技术应用实例 261

6.2 等离子喷涂系统的构成 262

6.1 等离子喷涂原理 262

6 等离子喷涂 262

6.3 工作参数对等离子射流特性的影响 263

7.2 高能水稳等离子喷涂 265

7.1 超音速等离子喷涂 265

6.4 等离子喷涂应用实例 265

7 高能等离子喷涂 265

9.2 冷喷涂方法原理 266

9.1 冷喷涂技术的发展简介 266

8 可控气氛与低气压等离子喷涂 266

9 冷喷涂 266

9.5 冷喷涂粒子沉积特性 267

9.4 冷喷涂技术的特点 267

9.3 冷喷涂系统的构成 267

9.6 冷喷涂技术的应用 268

2.1 普通线材 269

2 线材材料种类与特征 269

第4章 热喷涂材料与性能 269

1 热喷涂材料分类 269

3 粉末材料制备方法 270

2.2 管状粉芯线材 270

3.4 聚合制粉法 271

3.3 烧结粉碎法 271

3.1 雾化制粉法 271

3.2 熔炼粉碎法 271

6 氧化物陶瓷粉末 272

5 高温合金粉末 272

3.5 包覆制粉法 272

4 自熔剂合金粉末与自粘结粉末 272

4.1 自熔剂合金 272

4.2 自粘结粉末 272

6.2 氧化锆系陶瓷粉末 273

6.1 氧化铝系陶瓷粉末 273

7 金属陶瓷粉末 274

6.4 氧化铬 274

6.3 氧化钛 274

2.4 超声清洗 276

2.3 加热脱脂 276

第5章 涂层制备工艺 276

1 喷涂基体表面基本设计要求 276

2 基体表面预处理——脱脂处理 276

2.1 溶剂清洗 276

2.2 碱液清洗 276

3.1 喷砂处理 277

3 基体表面粗化处理 277

2.5 喷砂净化 277

3.3 电拉毛 278

3.2 机械加工法 278

6.1 涂层的重熔处理 279

6 涂层后热处理 279

3.4 喷涂自黏结过渡层 279

4 基体表面保护 279

4.1 胶带保护 279

4.2 化合物保护 279

4.3 机械保护 279

5 喷涂工艺选择原则 279

7.2 封孔剂的选择 280

7.1 封孔剂 280

6.2 扩散处理 280

7 封孔处理 280

8.3 涂层砂带磨削和抛光 281

8.2 涂层磨削加工 281

8 表面加工 281

8.1 机械加工 281

2 涂层中的孔隙特征 282

1 涂层急冷组织结构特征 282

第6章 涂层组织结构与物理及力学性能 282

4 涂层与基体的结合强度 283

3 涂层的密度与孔隙率 283

6.1 涂层的弹性模量 284

6 涂层的弹性模量、强度与断裂韧度 284

5 涂层的硬度与显微硬度 284

7.1 涂层的摩擦与磨损 285

7 涂层的摩擦与磨损特性 285

6.2 涂层的强度 285

6.3 涂层的断裂韧度 285

6.4 典型涂层的弹性模量、强度与断裂韧度 285

7.2 涂层的冲蚀磨损与涂层结构的关系 286

9 涂层的介电特性 287

8.2 比热容和辐射率 287

7.3 涂层的耐磨性测定 287

8 涂层的热物理性能 287

8.1 热导率、热胀系数和热扩散率 287

1 概述 289

第7章 陶瓷与金属陶瓷涂层技术 289

3 氧化钛涂层 291

2 氧化铝涂层 291

4 氧化锆涂层 292

5 WC-Co系金属陶瓷涂层 294

6 Cr3C2-NiCr金属陶瓷涂层 296

2 塑料粉末涂料及其涂装技术应用及发展 297

1 优质、高效、节能的环保型涂料 297

第8章 塑料粉末热喷涂技术 297

3.1 静电喷涂法 298

3 塑料粉末涂料涂装技术 298

3.4 分散液喷涂法 299

3.3 静电流浸法 299

3.2 流动浸塑法 299

3.6 高能、高速塑料热喷涂技术 300

3.5 粉末火焰喷涂法 300

3.8 塑料涂覆层质量检验 301

3.7 其他涂覆方法 301

1.1 耐腐蚀涂层 303

1 涂层性能 303

第9章 涂层选用原则与应用 303

1.5 绝缘或导电涂层 304

1.4 耐高温热障涂层 304

1.2 耐磨损涂层 304

1.3 机械零件间隙控制涂层（可磨耗密封涂层） 304

2 热喷涂层在航空航天领域的应用 306

1.6 修补涂层 306

3 热喷涂层在冶金领域的应用 307

参考文献 309

第6篇 堆焊 311

2.1 堆焊金属的合金化及母材对堆焊金属的稀释 313

2 堆焊的物理化学本质 313

第1章 概述 313

1 堆焊的特点及发展概况 313

3.1 裂纹 315

3 堆焊冶金缺陷 315

2.2 堆焊层与母材的界面结合特点 315

4.1 堆焊金属的耐磨性能 316

4 堆焊金属的使用性能 316

3.2 气孔 316

4.2 堆焊金属的耐腐蚀性能 317

4.5 堆焊金属的耐高温性能 318

4.4 堆焊金属的耐气蚀性能 318

4.3 堆焊金属的耐腐蚀磨损性能 318

2 焊条电弧堆焊 319

1.3 缺陷及其预防 319

第2章 堆焊工艺方法及其特点 319

1 氧乙炔火焰堆焊 319

1.1 特点及其应用范围 319

1.2 堆焊工艺 319

3.1 特点及应用范围 320

3 埋弧堆焊 320

2.1 特点及应用范围 320

2.2 堆焊工艺 320

4 钨极氩弧堆焊 321

3.2 堆焊工艺 321

5.2 堆焊工艺 322

5.1 特点及应用范围 322

4.1 特点及应用范围 322

4.2 堆焊工艺 322

5 等离子弧堆焊 322

6.1 MIG堆焊工艺及其应用 323

6 熔化极气体保护堆焊 323

6.4 振动堆焊工艺及其应用 324

6.3 自保护电弧堆焊工艺及其应用 324

6.2 CO2气体保护堆焊工艺及其应用 324

7.1 特点 325

7 电渣堆焊 325

8 激光堆焊 326

7.2 堆焊工艺 326

9.1 聚焦光束粉末堆焊工艺 327

9 聚焦光束粉末堆焊 327

11.1 堆焊材料的形状 328

11 堆焊方法的选择 328

9.2 聚焦光束粉末堆焊应用 328

10 摩擦堆焊 328

11.5 经济性 329

11.4 堆焊件的结构特点、冶金特点 329

11.2 堆焊方法的特点 329

11.3 堆焊层的性能要求 329

1.1 铁基堆焊合金分类 330

1 铁基堆焊合金 330

第3章 堆焊合金及其应用 330

1.2 铁基堆焊合金的堆焊工艺 344

1.3 铁基堆焊合金的应用 350

2.1 镍基堆焊合金分类 351

2 镍基堆焊合金 351

2.2 镍基堆焊合金的堆焊工艺 353

3.1 钴基堆焊合金分类 354

3 钴基堆焊合金 354

2.3 镍基堆焊合金的应用 354

3.2 钴基堆焊合金的堆焊工艺 356

4.1 铜基堆焊合金分类及其应用 357

4 铜基堆焊合金 357

3.3 钴基堆焊合金的应用 357

4.2 铜基堆焊合金的堆焊工艺 359

5.1 复合堆焊合金的成分与牌号 360

5 复合堆焊合金 360

6.1 喷熔用自熔性合金粉末的成分与牌号 362

6 自熔性合金粉末喷熔 362

5.2 复合堆焊合金的应用 362

5.3 复合堆焊合金的堆焊工艺 362

7 堆焊合金的选择 363

6.3 喷熔用自熔性合金粉末的喷熔工艺 363

6.2 喷熔用自熔性合金粉末的应用 363

2 阀门密封面堆焊 367

1 轧辊堆焊 367

第4章 典型零件的堆焊 367

6 刮板输送机中部槽中板堆焊 368

5 挖掘机铲斗和斗齿堆焊 368

3 发动机关键部件的堆焊 368

4 高炉料钟堆焊 368

1.3 火焰堆焊 369

1.2 高能束堆焊 369

第5章 堆焊安全与防护 369

1 堆焊过程中的有害因素 369

1.1 电弧堆焊 369

2.5 火焰堆焊回火防护措施 370

2.4 高能束堆焊特殊防护措施 370

2 安全防护措施 370

2.1 通风防护措施 370

2.2 个人防护措施 370

2.3 放射性防护措施 370

参考文献 372

第7篇电镀与电刷镀 373

1.1 电镀的应用和分类 375

1 概述 375

第1章 电镀 375

1.2 电化学基本概念 376

2.1 粗糙表面的整平 380

2 表面预处理 380

1.3 金属电沉积的基本理论 380

2.2 脱脂 382

2.3 浸蚀 385

2.4 化学抛光和电化学抛光 387

2.5 难镀金属的预处理 388

3.2 氰化镀锌 391

3.1 镀锌层的特性和用途 391

3 电镀锌 391

3.3 碱性锌酸盐镀锌 393

3.4 氯化钾（钠）镀锌 394

3.5 铵盐镀锌 396

3.6 硫酸盐镀锌 397

3.8 镀锌层钝化处理 398

3.7 镀锌后除氢处理 398

4.2 氰化物镀镉 400

4.1 镀镉层的性质和用途 400

4 电镀镉 400

5.1 氰化物镀铜 401

5 电镀铜 401

4.3 氨羧络合物镀镉 401

4.4 酸性镀镉 401

4.5 镀后处理 401

5.2 硫酸盐镀铜 403

5.3 高分散能力光亮、半光亮硫酸盐镀铜 405

5.5 其他无氰镀铜 406

5.4 焦磷酸盐镀铜 406

6.1 电镀瓦特镍和高氯化物镍（无添加剂） 407

6 电镀镍 407

6.2 镀镍添加剂 408

6.3 电镀光亮镍 410

6.4 电镀半光亮镍、高硫镍、镍封、高应力镍和多层镍 411

6.6 电镀珍珠镍（缎面镍） 414

6.5 电镀黑色镍和枪色镍 414

7.1 电镀普通铬 415

7 电镀铬 415

6.7 电镀低应力镍 415

7.2 稀土镀铬及电镀硬铬 418

7.3 电镀黑铬 419

7.4 三价铬镀铬 420

8.1 电镀锡 421

8 电镀锡和铁 421

8.2 电镀铁 425

9.1 电镀金 427

9 电镀金、银及铂 427

9.2 电镀银 430

10.2 实现金属共沉积的措施 433

10.1 金属共沉积的条件 433

9.3 电镀铂 433

10 合金电沉积概述 433

10.4 金属共沉积的类型 434

10.3 金属共沉积的特点和影响因素 434

11.1 电镀锌镍合金 435

11 电镀锌基合金 435

10.5 合金镀层的分类 435

11.2 电镀锌铁合金 437

11.3 电镀锌钴合金 438

11.4 电镀锡锌（锌锡）合金 439

12.1 电镀铜锡合金 440

12 电镀铜合金 440

11.5 锌合金镀层的特性 440

12.2 电镀铜锌合金 442

12.3 电镀仿金层 444

13.1 电镀镍铁合金 445

13 电镀镍基合金 445

13.2 电镀镍钴合金 446

14.1 电镀锡铅和铅锡合金 447

14 电镀锡基合金 447

13.3 电镀镍磷合金 447

14.3 电镀锡钴合金 448

14.2 电镀锡镍合金 448

15.2 电镀银锑合金 449

15.1 电镀金基合金 449

15 电镀金基合金和银锑合金 449

16 复合电镀 450

16.2 复合电镀的优缺点 451

16.1 复合电镀的工艺特点 451

16.4 复合镀层的类型和用途 452

16.3 复合电镀机理 452

16.5 复合电镀工艺 453

16.6 典型复合电镀工艺举例 455

17.2 非晶态合金电镀工艺 456

17.1 非晶态合金镀层的类型和特点 456

16.7 复合电镀的发展 456

17 非晶态电镀 456

17.4 非晶态镀层的特性和应用 457

17.3 非晶态镀层的形成和沉积原理 457

17.5 非晶态合金镀层的发展 458

1 电刷镀技术发展概况 459

第2章 电刷镀 459

2.2 电刷镀技术特点 462

2.1 电刷镀原理 462

2 电刷镀原理及特点 462

4.1 电刷镀镀液的分类 463

4 电刷镀镀液 463

3 电刷镀设备 463

3.1 电刷镀电源设备 463

3.2 电刷镀镀笔 463

4.5 常用预处理溶液 464

4.4 镀液选择原则 464

4.2 电刷镀镀液的特点 464

4.3 温度对镀液的pH值特性及导电性的影响 464

4.6 常用电刷镀镀液 466

5.2 电刷镀主要工艺参数的选择 470

5.1 电刷镀的一般工艺过程 470

5 电刷镀工艺 470

5.4 镀层工艺规范的选择 472

5.3 在不同金属材料上电刷镀 472

5.5 工序间的水漂洗 473

6.1 电刷镀层的结构 474

6 电刷镀层的结构、结合机理与强化机理 474

6.2 镀层与基体的结合机理 475

6.3 镀层的强化机理 476

7.2 定量检验 477

7.1 定性检验 477

6.4 镀层的再强化机理 477

7 镀层质量检验 477

8 电刷镀技术应用实例 478

2.1 酸和碱 480

2 有害物质的来源及危害性 480

第3章 安全与防护 480

1 有害物质浸入人体的途径 480

1.1 经呼吸道浸入 480

1.2 经皮肤浸入 480

1.3 经消化道浸入 480

3 电镀“三废”的产生及控制 481

2.9 添加剂和表面活性剂等 481

2.2 氰化物 481

2.3 镉及镉化合物 481

2.4 六价铬及三价铬 481

2.5 铅及铅化合物 481

2.6 镍及镍化合物 481

2.7 铜及铜化合物 481

2.8 氟化物 481

4.2 采用低毒或无毒工艺 482

4.1 全过程进行控制污染 482

3.1 电镀产生的废液 482

3.2 电镀产生的废气 482

3.3 电镀产生的废渣 482

4 电镀无害化生产的途径 482

5 电镀工作人员操作注意事项 483

4.6 加强管理 483

4.3 采用逆流清洗技术 483

4.4 低浓度工艺 483

4.5 优化工艺 483

参考文献 485

第8篇 化学镀与转化膜技术 487

2.1 化学镀镍的热力学 489

2 化学镀镍机理 489

第1章 概述 489

1 化学镀的特点 489

2.2 化学镀镍的动力学 490

3 化学成膜处理分类 491

5 化学转化膜的应用范围 492

4 化学转化膜的防护性能 492

3.1 按转化膜分类 492

3.2 按金属种类分类 492

3.3 按用途分类 492

3.4 按施工方法分类 492

1.2 还原剂 493

1.1 主盐 493

第2章 化学镀镍 493

1 化学镀镍溶液的组成及其影响 493

1.3 络合剂 494

1.4 稳定剂 497

1.6 缓冲剂及镀液的pH值 498

1.5 加速剂 498

2 化学镀镍溶液 499

1.7 其他组份 499

3.2 热学性质 502

3.1 密度 502

第3章 化学镀镍层的性能 502

1 外观 502

2 组织结构 502

3 物理性质 502

5 均镀能力 503

4 力学性质 503

3.3 电学性质 503

3.4 磁学性质 503

7 硬度与热处理 504

6.4 热处理 504

6 结合力及内应力 504

6.1 基材 504

6.2 前处理 504

6.3 施镀工艺 504

9 腐蚀行为 505

8 钎焊性能 505

9.4 孔隙率 506

9.3 镀浴与耐蚀性 506

9.1 电偶腐蚀 506

9.2 镀层中磷含量及热处理与耐蚀性的关系 506

9.5 化学镀镍层的腐蚀率 507

10.1 黏着磨损 512

10.2 磨料磨损 512

10 磨损行为 512

1.4 其他化学成分的浓度 514

1.3 Na2HPO3·5H2O 514

第4章 化学镀镍的质量控制及施镀工艺 514

1 镀浴的监控 514

1.1 Ni2+浓度 514

1.2 还原剂浓度 514

1.7 其他 515

1.6 温度 515

1.5 化学镀镍浴稳定性的测定 515

2.4 孔隙率 516

2.3 结合强度 516

2 镀层质量的监控 516

2.1 外观 516

2.2 厚度 516

2.6 内应力及硬度 517

2.5 化学成分 517

3.2 镀前处理 518

3.1 镀浴 518

2.7 耐磨性及耐蚀性 518

3 化学镀镍故障及排除方法 518

4.1 基材 519

4 化学镀镍前处理 519

3.3 机械设备 519

3.4 镀浴污染 519

3.5 排除故障的方法 519

4.2 镀前处理须知 521

4.4 铸铁件的镀前处理 522

4.3 碳钢和低合金钢的前处理 522

4.7 铝及铝合金的镀前处理 523

4.6 铜及铜合金的镀前处理 523

4.5 不锈钢、高合金钢的镀前处理 523

4.9 钛及钛合金的镀前处理 524

4.8 镁及镁合金的镀前处理 524

4.10 其他金属及非金属材料的镀前处理 525

5.2 提高镀层性能的后处理 526

5.1 消除氢脆，提高结合力和硬度的镀后热处理 526

5 化学镀层后处理 526

6.1 钢铁件上镀层的退除 527

6 化学镀镍层的退除 527

6.5 镁及镁合金上镀层的退除 528

6.4 铝及铝合金上镀层的退除 528

6.2 不锈钢基体上镀层的退除 528

6.3 铜及铜合金上镀层的退除 528

2 汽车工业中的应用 529

1 航空航天工业中的应用 529

第5章 化学镀镍的工业应用及其设备 529

3 化学工业中的应用 530

7 军事工业中的应用 531

6 采矿工业中的应用 531

4 石油和天然气工业中的应用 531

5 食品加工业中的应用 531

9 其他工业中的应用 532

8 电子和计算机工业中的应用 532

10.1 镀槽 533

10 化学镀镍设备 533

10.3 供水和循环过滤 534

10.2 加热器及搅拌装置 534

1.1 化学镀铜溶液组成 535

1 化学镀铜溶液 535

第6章 化学镀铜 535

3 化学镀铜层的性质及应用 536

2 化学镀铜的操作和维护 536

1.2 化学镀铜溶液 536

1.2 化学镀银浴配方及工艺 538

1.1 化学镀银浴组成及其反应机理 538

第7章 化学镀贵金属 538

1 镀银 538

2.1 化学镀金浴的组成及其反应机理 539

2 镀金 539

1.3 化学镀银的注意事项 539

2.2 化学镀金浴配方及工艺 540

3.2 次磷酸盐浴 542

3.1 肼浴 542

3 镀钯 542

4.1 肼浴 543

4 镀铂 543

4.2 硼氢化物浴 544

1 化学镀钴 545

第8章 化学镀钴及其合金 545

2.3 Co-W-P及Co-Ni-W-P合金 547

2.2 Co-Fe-P合金配方 547

2 化学镀钴基多元合金膜 547

2.1 Co-Ni-P合金 547

2.6 Co-Fe-B合金 548

2.5 其他Co-Me（Cu、Mo、Re）-P合金 548

2.4 Co-Zn-P合金 548

1.2 Ni-Fe-P 549

1.1 Ni-Co-P 549

第9章 化学镀镍基多元合金 549

1 Ni-Me-P系三元合金 549

1.4 Ni-W-P 550

1.3 Ni-Cu-P 550

1.5 Ni-Mo-P 551

2 Ni-Me-B系三元合金 552

1.9 Ni-Zn-P 552

1.6 Ni-Sn-P 552

1.7 Ni-Re-P 552

1.8 Ni-Cr-P 552

2.4 Ni-Me（Mo、W、Zn、Re）-B 553

2.3 Ni-Sn-B 553

2.1 Ni-Co-B 553

2.2 Ni-Fe-B 553

2.5 Ni-P-B 554

1.1 Ni-P/SiC 555

1 耐磨镀层 555

第10章 化学复合镀 555

1.3 其他化学复合镀耐磨镀层 556

1.2 Ni-P（B）／金刚石 556

2 自润滑镀层 557

1.1 阳极氧化膜的生成机理及其性质 559

1 铝和铝合金的阳极氧化 559

第11章 电化学转化膜 559

1.2 铝合金阳极氧化方法 560

2.1 镁合金的阳极氧化 567

2 其他金属的阳极氧化 567

2.2 铜和铜合金的阳极氧化 568

2.4 钢的阳极氧化 569

2.3 硅、锗、钽、锆、钛、锌和镉的阳极氧化 569

1.1 钢铁的化学氧化（钢铁发蓝） 570

1 化学氧化法 570

第12章 化学转化膜 570

1.2 钢铁化学发黑新工艺 571

1.3 铝和铝合金的化学氧化 572

2.2 磷化膜的性质 574

2.1 磷化膜形成的基本原理 574

1.4 铜和铜合金的化学氧化 574

2 磷酸盐处理 574

2.3 各种金属的磷酸盐处理 575

4 锌、镉、铜及其他有色金属的铬酸盐处理 579

3 钢铁的草酸盐处理 579

4.2 膜的基本性质 580

4.1 基本原理 580

1.1 自然发色法 582

1 铝和铝合金阳极氧化着色处理 582

第13章 金属着色技术 582

1.2 电解着色法 583

1.3 吸附染色法（化学染色法） 584

2.2 铜和黄铜着色工艺 588

2.1 着色前处理 588

2 铜和黄铜层的着色 588

4.1 锌层着色 589

4 锌层的着色和染色 589

3 镍层的着色和染色 589

3.1 镍层的着色 589

3.2 镍层的染色 589

5.1 不锈钢氧化着色法原理 590

5 不锈钢着色 590

4.2 锌层染色 590

5.2 不锈钢着色举例 591

1.1 铝和铝合金的阳极氧化膜的检验 592

1 转化膜的检验 592

第14章 转化膜工艺质量控制 592

1.2 磷酸盐膜的检验 593

2.1 铝和铝合金阳极氧化电解液的分析 594

2 转化膜处理液的检测 594

1.3 铬酸盐膜的检验 594

2.2 磷酸盐处理液的检验及试验方法 596

2.4 铬酸盐处理液的分析 598

2.3 草酸盐处理液的分析 598

3.3 铬酸盐膜标准 599

3.2 磷酸盐膜标准 599

3 转化膜标准规范 599

3.1 铝氧化膜标准 599

参考文献 600

第9篇 化学热处理 601

第1章 概述 603

3.1 扩散过程的宏观规律 605

3 吸收原子在金属中的扩散 605

第2章 化学热处理原理 605

1 渗剂中的物理化学过程 605

1.1 渗剂中的化学反应 605

1.2 催化剂的作用 605

2 化学热处理中的相界面反应 605

4 提高化学热处理速度的方法 606

3.2 反应扩散和渗层的显微组织 606

4.3 采用催渗办法 607

4.2 优化工艺 607

4.1 适当提高工艺温度 607

2.1 气体渗碳气氛 608

2 气体渗碳 608

第3章 钢的渗碳 608

1 渗碳的基本工艺参数 608

1.1 渗碳温度 608

1.2 渗碳时间 608

1.3 碳势及其控制 608

2.3 炉气碳势的测量与控制 610

2.2 气体渗碳过程中的化学反应 610

3 其他渗碳方法 612

2.4 气体渗碳工艺 612

4.2 渗碳后热处理 613

4.1 渗碳用钢 613

3.1 固体渗碳工艺 613

3.2 液体渗碳 613

3.3 流化床渗碳 613

3.4 离子渗碳 613

3.5 真空渗碳 613

4 渗碳用钢及渗碳后热处理 613

6.1 渗碳件质量检验 614

6 渗碳件质量检测及常见缺陷的防止措施 614

5 渗碳层的组织和性能 614

5.1 渗碳层的组织特点 614

5.2 渗碳后钢的性能 614

7.2 乙炔低压渗碳 615

7.1 高温渗碳 615

6.2 渗碳件常见缺陷及防止措施 615

7 渗碳技术的发展与展望 615

1.1 气体碳氮共渗原理 617

1 气 体碳氮共渗 617

第4章 钢的碳氮共渗 617

3 碳氮共渗用钢及共渗后的热处理 618

2 液体碳氮共渗及其他方法 618

1.2 碳氮共渗介质及其控制 618

1.3 共渗温度与时间 618

6 碳氮共渗应用实例 619

5.2 不正常碳氮化合物 619

4 共渗层的组织和性能 619

5 碳氮共渗层常见缺陷与预防方法 619

5.1 黑色组织 619

7 碳氮共渗技术的发展 620

1.3 渗氮强化机制 621

1.2 渗氮层的形成 621

第5章 钢的渗氮 621

1 渗氮原理 621

1.1 Fe-N系中的相组成 621

1.4 常用渗氮钢 622

2.1 渗氮反应及气氛控制 623

2 气体渗氮 623

1.5 渗氮用钢的预先处理 623

3.2 固体渗氮 624

3.1 盐浴渗氮 624

2.2 渗氮工艺参数及控制 624

2.3 影响渗氮层硬度的主要因素 624

3 其他渗氮方法 624

5.1 工艺 625

5 渗氮与渗碳的比较 625

4 渗氮零件的检验和缺陷 625

4.1 质量检验 625

4.2 渗氮缺陷及预防 625

6.1 可控渗氮 626

6 渗氮技术的发展与展望 626

5.2 性能 626

5.3 成本 626

6.2 离子渗氮 627

1.1 盐浴氮碳共渗 628

1 铁素体氮碳共渗 628

第6章 氮碳共渗 628

1.2 气体氮碳共渗 629

2.2 组织与性能 631

2.1 原理及工艺 631

1.3 铁素体氮碳共渗层的组织与性能 631

1.4 其他氮碳共渗技术 631

1.5 应用实例－替代气体渗氮 631

2 奥氏体氮碳共渗 631

3 氮碳共渗后氧化处理 632

2.4 工业应用实例 632

2.3 工艺发展 632

3.3 其他处理方法 633

3.2 气态处理 633

3.1 液态处理 633

1.3 渗硼工艺方法 634

1.2 渗硼层组织特征 634

第7章 渗硼和渗硫 634

1 钢的渗硼 634

1.1 渗硼的特点与应用 634

1.5 合金元素的影响 635

1.4 渗硼后的处理 635

2.2 硼－金属共渗与复合渗 636

2.1 硼－碳复合渗 636

1.6 适合渗硼的金属材料 636

1.7 渗硼层的性能 636

2 含硼共渗与复合渗 636

3.2 含硫共渗 637

3.1 钢的渗硫 637

3 渗硫及含硫共渗 637

2.1 渗铝工艺方法 639

2 钢的渗铝 639

第8章 渗金属 639

1 渗金属原理与工艺分类 639

1.1 镀－渗法 639

1.2 扩散型渗金属 639

1.3 热反应沉积渗金属 639

2.3 渗铝的应用 640

2.2 渗铝层组织与性能特点 640

3.2 渗铬层组织 641

3.1 渗铬工艺 641

3 钢铁渗铬 641

4.2 硼砂碳化物覆层工艺 642

4.1 硼砂碳化物覆层法原理 642

3.3 渗铬层性能与应用 642

4 碳化物覆层工艺 642

5.2 镀－渗锡青铜 643

5.1 镀－渗锡 643

4.3 渗层性能与应用 643

5 镀渗锡及铜锡合金 643

6.4 离子渗金属应用 644

6.3 多弧离子渗金属 644

6 渗金属技术的发展——离子渗金属 644

6.1 气相辉光离子渗金属 644

6.2 双层辉光离子渗金属 644

2.1 离子渗氮的原理 645

2 离子渗氮 645

第9章 等离子化学热处理 645

1 等离子体及其产生 645

2.3 离子渗氮的工艺参数 646

2.2 离子渗氮钢的组织 646

2.5 离子渗氮技术新进展 647

2.4 离子渗氮的特点 647

3.2 气体成分对化合物层组织结构的影响 649

3.1 离子氮碳共渗的特点 649

3 离子氮碳共渗 649

4.2 离子渗碳层的组织和性能 650

4.1 离子渗碳的原理及设备 650

3.3 冷却速度对化合物层组织结构的影响 650

4 离子渗碳 650

4.3 离子渗碳的特点 651

1.1 渗氮处理 652

1 钛合金化学热处理 652

第10章 有色金属和不锈钢的化学热处理 652

1.2 渗氧处理 653

1.4 渗硅和渗铝 654

1.3 渗碳和渗硼 654

2.1 镀－渗工艺 655

2 铝合金的化学热处理 655

1.5 渗镍和渗铜 655

3 奥氏体不锈钢的等离子低温表面合金化 656

2.2 等离子渗氮 656

3.3 S相的性能 657

3.2 S相的组织 657

3.1 S相的形成条件 657

3.5 应用 658

3.4 S相的热稳定性 658

参考文献 659