Основное назначение обработки поверхности деталей порошковой металлургии:
1. Улучшить износостойкость
2. Улучшить коррозионную стойкость
3. Повышение усталостной прочности
Методы обработки поверхности, применяемые к деталям, полученным методом порошковой металлургии, можно разделить на следующие пять категорий:
1. Покрытие: Покрытие поверхности обработанной детали слоем других материалов без какой-либо химической реакции.
2. Поверхностная химическая обработка: химическая реакция между поверхностью обрабатываемой детали и внешним реагентом.
3. Химико-термическая обработка: другие элементы, такие как C и N, диффундируют к поверхности обрабатываемой детали.
4. Поверхностная термическая обработка: фазовый переход происходит за счет циклического изменения температуры, что приводит к изменению микроструктуры поверхности обрабатываемой детали.
5. Метод механической деформации: создание механической деформации на поверхности обрабатываемой детали, в основном, для создания остаточного напряжения сжатия, а также для увеличения поверхностной плотности.
Ⅰ. Покрытие
Гальванопокрытие можно наносить на детали из порошковой металлургии, но его можно выполнять только после предварительной обработки деталей из порошковой металлургии (например, погружением в медь или погружением в воск для герметизации отверстий) для предотвращения проникновения электролита. После обработки гальванопокрытием коррозионная стойкость деталей обычно может быть улучшена. Распространенными примерами являются гальванизация (повторное использование хромата для пассивации после гальванизации для получения черной или армейско-зеленой блестящей поверхности) и никелирование
Химическое никелирование превосходит электролитическое никелирование по некоторым параметрам, таким как контроль толщины покрытия и эффективность гальванизации.
«Сухой» метод цинкования не требует проведения и не требует герметизации. Он подразделяется на порошковое цинкование и механическое цинкование.
Когда требуется защита от ржавчины, антикоррозии, красивый внешний вид и электроизоляция, можно использовать покраску. Методы можно разделить на: пластиковое покрытие, остекление и металлическое напыление.
Ⅱ. Химическая обработка поверхности
Обработка паром является наиболее распространенным из всех процессов обработки поверхности для деталей порошковой металлургии. Обработка паром заключается в нагреве деталей до 530-550 °C в паровой атмосфере для получения магнитного (Fe3O4) поверхностного слоя. Благодаря окислению поверхности железной матрицы улучшаются износостойкость и фрикционные свойства, а детали становятся устойчивыми к ржавчине (еще больше усиливается погружением в масло). Толщина оксидного слоя составляет около 0,001-0,005 мм, он покрывает всю внешнюю поверхность и может диффундировать к центру детали через взаимосвязанные поры. Заполнение этих пор увеличивает кажущуюся твердость, тем самым улучшая износостойкость и делая ее умеренно уплотненной.
Холодное фосфатирование — это химическая реакция в соляной ванне, в результате которой на поверхности заготовки образуется комплексный фосфат. Цинкфосфат используется для предварительной обработки покрытий и пластиковых покрытий, а марганцевый фосфат — для фрикционных применений.
Воронение выполняется путем помещения заготовки в ванну с хлоратом калия при температуре 150°C путем химической коррозии. Поверхность заготовки имеет темно-синий цвет. Толщина слоя воронения составляет около 0,001 мм. После воронения поверхность деталей становится красивой и имеет антикоррозионную функцию.
При азотировании в качестве окислителя используется влажный азот. В процессе охлаждения заготовки после спекания в диапазоне температур 200-550°C образуется оксидный слой. Цвет образующегося оксидного слоя меняется в зависимости от температуры обработки.
Анодирование применяется для деталей на основе алюминия с целью улучшения их внешнего вида и антикоррозионных свойств.
Пассивация применяется к деталям из нержавеющей стали, в основном для формирования защитного слоя оксида на поверхности. Эти оксиды могут быть образованы путем нагрева или химическими методами, то есть замачиванием в растворе азотной кислоты или хлората натрия. Для предотвращения погружения раствора химический метод требует предварительной обработки воском.
