前言
第1章绪论1
1.1表面工程技术概述2
1.2表面工程技术体系3
1.3表面工程技术的分类3
1.4表面工程技术的应用5
1.4.1表面工程技术在材料科学与工程中的应用5
1.4.2表面工程技术在腐蚀与防护中的应用7
1.5表面工程技术的发展8
第2章金属表面工程技术基础理论12
2.1固体材料的表面特性13
2.1.1固体材料13
2.1.2固体-气体的表面结构13
2.1.3固体表面特征18
2.2固体表面的性能20
2.2.1固体表面的力学性能20
2.2.2固体表面的化学性能28
2.2.3固体表面的物理性能31
第3章金属表面预处理工艺37
3.1表面预处理概述37
3.2表面预处理工艺40
3.2.1表面整平41
3.2.2表面脱脂42
3.2.3表面除锈46
3.2.4表面复合预处理47
3.3表面预处理新技术50
第4章金属表面改性技术52
4.1表面热处理技术53
4.1.1感应淬火53
4.1.2火焰淬火55
4.1.3接触电阻加热淬火56
4.1.4电解液加热淬火56
4.2化学热处理技术57
4.2.1概述57
4.2.2渗碳59
4.2.3渗氮63
4.2.4碳氮共渗与氮碳共渗66
4.2.5渗其他元素67
第5章金属表面镀层技术70
5.1电镀技术70
5.1.1电镀的概念及分类71
5.1.2电镀的原理及工艺71
5.1.3单金属和合金电镀76
5.1.4电镀的发展趋势79
5.2电刷镀技术80
5.3化学镀技术83
5.4电镀与化学镀的环境保护及职业安全与卫生87
第6章金属表面转化膜技术92
6.1概述93
6.2金属表面化学氧化技术95
6.2.1钢铁的化学氧化95
6.2.2铝及铝合金的化学氧化97
6.3普通阳极氧化技术98
6.3.1铝及铝合金的阳极氧化98
6.3.2其他金属的阳极氧化103
6.4硬质阳极氧化技术103
6.4.1硬质阳极氧化材料的选择104
6.4.2硫酸溶液的硬质阳极氧化104
6.4.3非硫酸溶液的硬质阳极氧化105
6.4.4硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化106
6.4.5硬质阳极氧化膜的性能107
6.5微等离子体氧化技术111
6.5.1微等离子体氧化原理111
6.5.2微等离子体氧化装置及工艺113
6.5.3微等离子体氧化膜的结构与性能114
6.5.4微等离子体氧化的应用114
6.6钢铁的磷化处理115
6.6.1磷化与磷化膜115
6.6.2钢铁的磷化工艺116
6.6.3钢铁磷化常见故障及排除方法117
6.7铬酸盐钝化处理118
6.7.1铬酸盐钝化与铬酸盐膜118
6.7.2铬酸盐钝化工艺119
6.8金属表面着色技术120
6.8.1概述121
6.8.2铝及铝合金的着色处理122
6.8.3镁合金的着色处理126
6.8.4钢铁的着色处理127
第7章涂装技术131
7.1概述132
7.2涂料材料132
7.2.1涂料的基本组成133
7.2.2涂料的分类和命名135
7.2.3涂料的成膜机理及成膜过程136
7.2.4涂料涂层的作用和特点137
7.2.5涂料涂层的应用139
7.3涂装工艺141
7.4电泳涂装技术143
7.4.1电泳涂装的原理与过程143
7.4.2电泳涂装的特点144
7.4.3电泳涂装的设备145
7.4.4电泳涂装工艺及影响因素146
7.5喷涂技术147
7.5.1空气喷涂147
7.5.2高压无气喷涂148
7.5.3静电喷涂150
7.6粉末涂装技术152
第8章热喷涂技术155
8.1热喷涂的原理和特点155
8.2热喷涂材料160
8.2.1热喷涂材料的特点160
8.2.2热喷涂材料的分类160
8.3热喷涂工艺163
8.4火焰喷涂技术165
8.4.1线材火焰喷涂法165
8.4.2粉末火焰喷涂法166
8.4.3火焰喷涂工艺167
8.4.4水闸门火焰喷涂工艺实例167
8.5电弧喷涂技术168
8.5.1电弧喷涂的原理与特点168
8.5.2电弧喷涂设备与工艺169
8.5.3发动机曲轴电弧喷涂工艺实例170
8.6等离子喷涂技术171
8.6.1等离子喷涂的原理与特点171
8.6.2等离子喷涂设备与工艺172
8.7特种喷涂技术174
8.8冷喷涂技术175
8.8.1冷喷涂的定义、原理及特点175
8.8.2冷喷涂设备系统和工艺参数176
8.8.3冷喷涂技术的应用177
8.9热喷涂层的设计、选择及功能和应用177
8.9.1热喷涂层的性能与设计177
8.9.2热喷涂材料与工艺的选择178
8.9.3热喷涂层的功能和应用180
第9章堆焊技术184
9.1概述185
9.1.1堆焊的特点与分类185
9.1.2堆焊的用途186
9.1.3堆焊层的形成和控制188
9.1.4堆焊的应用现状及前景189
9.2堆焊材料的类型和选择190
9.2.1堆焊材料的种类190
9.2.2堆焊材料的选择193
9.2.3常用的堆焊材料193
9.3堆焊方法196
9.3.1焊条电弧堆焊196
9.3.2氧乙炔火焰堆焊200
9.3.3埋弧堆焊203
9.3.4CO2气体保护堆焊208
9.3.5电渣堆焊211
9.3.6等离子弧堆焊212
9.3.7振动电弧堆焊214
第10章表面微细加工技术216
10.1概述216
10.2微细加工方法217
10.2.1微细超声波加工217
10.2.2微细磨料加工220
10.2.3微细光刻加工221
10.2.4微细电解加工223
10.2.5微细电火花加工223
10.2.6电子束加工225
10.2.7微细激光加工226
10.2.8微细等离子体加工228
10.3纳米电子技术229
第11章金属表面再制造技术231
11.1概述232
11.2装备再制造技术234
11.2.1微纳米表面工程技术234
11.2.2材料制备与成形一体化技术238
11.2.3再制造快速成形技术241
11.2.4修复热处理技术243
11.3自修复技术247
11.4装备再制造的工程应用250
11.4.1装备车辆发动机再制造250
11.4.2装甲装备再制造252
11.4.3旧机床再制造255
第12章先进特种表面处理技术257
12.1物理、化学气相沉积技术258
12.1.1物理气相沉积的过程及特点258
12.1.2真空蒸发镀膜259
12.1.3溅射镀膜266
12.1.4离子镀膜270
12.1.5化学气相沉积276
12.2激光表面处理技术278
12.3离子注入281
第13章金属表面复合处理技术285
13.1概述286
13.2热处理与表面形变强化复合处理技术286
13.3镀覆层与热处理复合处理技术287
13.4电镀(镀覆层)与化学热处理复合处理技术288
13.5复合镀289
13.6表面热处理与表面化学热处理复合处理技术290
13.7表面复合化学热处理291
13.8热喷涂与喷丸复合处理技术292
13.9堆焊与激光表面处理复合处理技术292
13.10激光增强电镀与电沉积复合处理技术293
13.11化学热处理与气相沉积复合处理技术294
13.12等离子喷涂与激光技术复合处理技术295
第14章金属表面处理技术禁忌297
14.1金属电镀技术禁忌298
14.1.1电镀预处理禁忌298
14.1.2电镀单质金属禁忌301
14.1.3特种电镀禁忌302
14.2金属转化膜禁忌303
14.2.1预处理禁忌303
14.2.2化学氧化禁忌305
14.2.3磷化处理禁忌305
14.2.4钝化禁忌306
14.2.5阳极氧化禁忌306
14.2.6着色禁忌307
14.3金属涂装禁忌308
14.3.1涂装预处理禁忌308
14.3.2电泳涂装工艺禁忌309
14.3.3电泳涂装设备禁忌310
14.3.4涂装安全和环保的禁忌311
14.4金属热喷涂禁忌311
14.4.1火焰喷涂及重熔禁忌311
14.4.2电弧喷涂禁忌316
14.4.3粉末等离子弧喷焊禁忌318
14.5金属热扩渗禁忌321
14.5.1固体热扩渗禁忌322
14.5.2液体热扩渗禁忌323
14.5.3气体热扩渗禁忌325
14.5.4热扩渗膜层试样制备禁忌325
14.5.5典型工件渗硼禁忌326
14.5.6热扩渗膜层检测禁忌326
第15章表面分析与覆盖层性能检测技术327
15.1表面分析技术328
15.2覆盖层常规性能检测335
15.3覆盖层功能性能检测339
15.3.1覆盖层耐蚀性能检测339
15.3.2覆盖层耐磨性能检测342
15.3.3覆盖层热性能检测344
15.3.4覆盖层结合强度的检测345
参考文献347