2015表面工程复习题

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1、一、名词解释表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件的表面具有特殊成分、结构和性能（或功能）的化学、物理方法洁净表面：材料表层原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分与体内相同的表面。极化：腐蚀电池工作时，阴、阳两极之间有电流通过，使得其电极电位值与初始电位值有一定的偏离，使阴阳两极之间的电位差比初始电位差要小得多，这种现象称为极化现象。热喷焊技术：采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙的表面处理技术。堆焊技术：在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金的技术。物理气相沉积:在真空条件下，以各种物理方法

2、产生的原子或分子沉积在基材上，形成薄膜或涂层的过程。磨损：相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。润湿：液体在固体表面上的铺展技术。等离子体热扩渗：利用低真空中气体辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺过程。转化膜技术：通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观的一类技术。吸附作用：物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引周围其他物质分子的能力。表面能：严格意义上指材料表面的内能，它包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。腐蚀：材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。钝化：由于金属表面状态的改变引起金属表面

3、活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。表面淬火：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3（对亚共析钢）或者Ac3（对过共析钢）之上，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。喷丸强化：利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在结晶温度下产生弹，塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。　　热扩渗：将工件放在特殊介质中加热，使介质中某一种或几种元素渗入工件表面，形成合金层（或掺杂层）的工艺。　　热喷涂:采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化，然后用高速气体使喷层材料分散细化并高速撞击到基体

4、表面形成涂层的工艺过程。　　电镀：在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流点的作用下，以被镀基体金属位阴极，以欲镀金属或其他惰性气体为阳极，通过点解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜表面工程技术。　　化学镀：在无外加电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。　　复合电镀:在电镀或化学镀溶液中加入非溶性的固体微粒，并使其与主体金属共沉积在基体表面，或把长纤维埋入或卷缠于基体表面后沉积金属，形成一层金属基的表面复合材料的过程。　阳极氧化：金属或电化学的氧化。二、简答题1.清洁表面与洁净表面的区别;答：洁净表面允许有吸附物，但其覆盖的几率应该非

5、常低。洁净表面只有用特殊方法才能得到；清洁表面易于实现，只要经过常规的清洗即可；洁净表面的“清洁程度”比清洁表面高。1.表面粗糙度的两种常用表达方式及含义答：1.轮廓的算术平均偏差Ra：式中yi为波峰高或波谷深的数值，n为测量的波峰或波谷的个数。2、真实面积与投影面积的比i：式中Ai为真实面积Al为投影面积2.简述表面形变强化技术的主要用途和方法;答：受控喷丸技术，主要应用于那些需要改善疲劳强度和抗应力腐蚀能力的零件上；表面滚压技术，表面改性层的最大深度达5mm以上，能较大幅度地改善材料表面的疲劳寿命、抗应力腐蚀能力。只适合一些形状简单的零件(平板类、轴类和沟槽类等）3.写出Young方

6、程，并用图示法说明“润湿”与“不润湿”；答：Young方程：θσL－GσS－GσS－L4.材料的腐蚀原理;答：化学腐蚀：；电化学腐蚀1.材料的极化机理;答：电化学极化：电极上的电化学反应速度小于电子运动速度；浓差极化：溶液中的物质扩散速度小于电化学反应速度；电阻极化：在电极表面生成了具有保护作用的氧化膜、钝化膜或不溶性的腐蚀产物等，增大了体系的电阻，阻碍了电极反应的进行，主要发生在阳极上2.形成热扩渗层的基本条件答：1、渗入元素必须能够与基体金属形成固溶体或金属间化合物。2、欲渗元素与基材之间必须有直接接触。3、被渗元素在基体金属中要有一定的渗入速度。4、对靠化学反应提供活性原子的热扩渗

7、工艺该反应必须满足热力学条件：a产生活性原子；b反应平衡常数>1%3.表面预处理的工序包括哪些答：表面预处理是表面工程技术能否成功实施的关键因素。主要工序包括：机械性清理，脱脂，化学浸蚀、抛光和电化学抛光，脱脂—浸蚀综合处理等。 4.常见的电镀方式、金属镀层及其用途、分类。答：优点缺点挂镀是适合于各类零件的电镀；电镀时单件电流密度较高且不会随时间而变化，槽电压低，镀液温升慢，带出量小，镀件的均匀性好；劳动生产率低，设备和辅助用具维修