浅析金属表面处理与环境保护论文

摘 要：

本文通过理论研究和对金属表面处理行业的调研、分析，阐述了各种主要金属表面处理方法的优缺点、镀涂层性能、外观效果以及各种处理方法对环境的影响。结合本人多年从事机械设计工作和表面处理工作方面的经验，给出了在机械设计中应采用的表面处理方法的建议。

关键词：

金属表面处理;环境保护;镀涂层;装饰

一、金属表面处理概述

　　随着科学技术的进步，工业生产的发展和人民生活水平的提高，人们对生活用品及工业设备的制造质量也发生了改变，对其产品不仅要求耐蚀、耐用，也要求外观洁净、漂亮，能赏心悦目，甚至有一定的观赏价值。因此，目前表面处理技术已在各种制造业中得到广泛的应用。

　　表面处理技术始终在为金属材料的保驾护航、增值添彩发挥着巨大的作用。一方面，它能显著降低金属(特别是钢铁)的腐蚀速度，为社会节约大量的财富，并可通过处理使之获得亮丽的外观。另一方面，表面处理技术还能设法赋予金属各种与电、磁、光、声、化学、机械等有关的新功能。由于材料的功能多半都体现在其表面层上，因而有可能让一些低廉的金属材料经过表面处理而获得耐磨、减摩、磁化、导电、易焊接、化学催化等特殊功能，得以身价倍增。这就是说，金属表面处理技术既能为其它加工工艺提供平整、清洁、美观的表面，又能独立地形成具有重要价值的新型表面材料。它对制造业发展所起到的作用是不容忽视的。

　　金属表面处理技术涵盖面极广，涉及的学科也很多，而且这些学科彼此距离相当远，几乎没有谁能精通表面处理技术中的所有内容。此外，随着科学技术的进步和需求的增长，还会有更新的技术陆续不断地加入到此行列之中。不过，象这样一门庞杂而重要的综合性技术，在学术界却长期未获得应用的关注。本文所涉及的内容意在为各位同行提供一些在表面处理方面的选择方法、原则、应用实例等，希望对各位同行有借鉴的价值，并能起到抛砖引玉的作用。

二、金属表面处理在机械设计中的地位

　　在机械设计中，设计者要考虑众多的设计要素，诸如：使用性能、机械原理、制造工艺

　　设备外观等。而在更多的情况下，考虑更多的是机械零件的功能，从而就涉及到了零件的热处理要求、表面涂、镀要求等表面处理要求。它们是保证金属零件的强度和表面硬度以及表面质量和外观的重要措施。因此，金属表面处理在机械设计中起着十分重要的作用。

三、金属表面处理的必要性

　　钢铁是全球产量最多的金属，钢铁的'机械强度高，加工性能好，可以很容易加工成各种各样的制品而被广泛应用在各个方面，各种机械设备、建筑材料及日常生活用具的制造都离不开钢铁，最大的如数十万吨油轮，最小的如细钉都由钢铁制造，但钢铁易生锈腐蚀，所以很早就利用碱使钢铁表面氧化变色，使其变成枪黑色或蓝色，既耐腐蚀又有一定光泽的颜色，但是由于钢铁缺乏着色元素，除了用碱液氧化着色外，很难获得其他的颜色，从而影响了钢铁制品的美观及使用价值，特别是一些工艺品过去都用铜和其他有色金属制作。随后发现钢铁表面可以镀上各种颜色的金属镀层增加了装饰效果，特别是着色工艺技术的发展，钢铁可以先镀上其他金属镀层，如铜、镍、铬、锌等，然后再把镀层着色，使得钢铁的应用范围大大增加，近年来还利用浸渍技术使钢铁表面无需电镀就可沉积一层薄层并进行着色，降低了钢铁表面着色的成本，使钢铁可以做成各种需要着色或装饰美观的日用工艺品。其外形可以做成与铜或铝合金等其他制品一样，因此艺术装饰工艺在钢铁制品上得到广泛的应用，钢铁通过装饰处理也提高了产品的质量及实用价值。

　　不锈钢的特点是防腐性能好，根据使用环境和条件的不同，可选择不同类型的不锈钢材料。但由于不锈钢材料大都使用稀有金属，价格昂贵，差不多相当于普通碳钢的5～10倍。不锈钢和优质碳钢相比强度和硬度都较低，在很多方面不锈钢不能代替碳钢。而碳钢在加工成零件后就要进行必要的表面处理，因此钢铁零件的表面处理是不可缺少的。