金属表面处理技术 第2版

表面工程技术是一门由多学科交叉融合而形成的实用性较强的技术，它不仅涉及材料学科，同时还涉及物理、化学、机械、电子和生物等诸多学科。近年来，随着科学技术的快速发展，许多传统的表面技术已经不适应新形势下工业发展的需要，这势必会带来一系列技术改进、复合和革新，推动表面工程技术领域的许多新工艺、新技术和新方法不断地涌现，并得到了极大的创新和提高。
本书第1版自2018年出版以来，已重印7次，深受读者欢迎，有些高职高专院校、应用型本科院校将本书选作了教材。为了做好第2版的修订工作，编者组建了一支校、企、研究所联合的编写团队，编者们赶赴我国长三角、珠三角、西南、西北等地区的二十多家企业进行实地调研，了解企业对表面技术人才的素质、知识和能力多方面的综合要求，并联合企业制订了本书的修订大纲，把企业现有的新技术、新工艺引入本书中。
在本书编写过程中，编者从培养技术技能型人才的需要出发，拓宽了学科的技术基础；在内容选择上力求满足实用性、先进性、创新性和前瞻性要求，做到重点、难点突出；在强化基础理论知识的同时，更加注重理论知识在实际生产中的应用，使读者能够学以致用。
本书共分12章，主要包括绪论、金属表面工程技术基础理论、金属表面预处理工艺、金属表面改性技术、金属表面镀层技术、金属表面转化膜技术、涂装技术、热喷涂技术、堆焊技术、表面微细加工技术、金属表面再制造技术、先进特种表面处理技术等内容。为便于读者学习，各章开篇列举了学习目标，并导入特色鲜明的案例。
本书由上海电子信息职业技术学院苗景国教授任主编，四川工程职业技术学院章友谊教授、东莞理工学院祝闻博士、德阳市产品质量监督检验所康人木博士任副主编，参编人员有四川工程职业技术学院张爱华、杜娟、杜东方、王新颖、张伟、侯勇、李艳丽、唐华、方琴、张玉波、曾舟、蔺虹宾、张晋涛、吴菊英、杨茗潇，常州机电职业技术学院张波，杭州科技职业技术学院董虹星，嘉兴南洋职业技术学院余健，台州职业技术学院郑金杰，江苏科技大学苏州理工学院龚正朋，中国科学院金属研究所杨延格，武汉材料保护研究所有限公司张德忠，东方电气集团东方汽轮机有限公司曹晓英、隆彬、李定骏、王伟。四川工程职业技术学院李志宏教授和东方电气集团东方汽轮机有限公司巩秀芳教授级高工任主审，两位教授专家对全书内容进行了认真细致的审校，在内容选择和安排上给予了充分的指导，为本书的编写提出了很多宝贵的修改意见。对本书编写做出贡献的单位还有广汉市金达电镀厂、四川兴荣科科技有限公司、四川省表面工程行业协会。上述单位有着多年的理论研究和生产实践经验，对本书理论知识和实践内容的编写，尤其是大部分图表、数据、零部件的实物照片、典型案例等提供了诸多的帮助，使本书的内容更加丰富多彩，为本书的编写提出了宝贵的指导性意见，并对书中部分内容进行修订。在本书编写过程中，编者参阅并引用了大量的参考文献资料，引用的参考文献附在书后，在此向参考文献作者一并表示感谢。
因本书内容涉及较广，加之编者水平有限，书中难免出现不妥之处，恳请广大教师、科研人员及工程技术人员对本书的内容进行批评指正，殷切希望同行专家们提出更多的宝贵意见。

编者

本书系统地介绍了各种金属表面处理技术的特点、技术路线与工艺方法，其主要内容包括绪论、金属表面工程技术基础理论、金属表面预处理工艺、金属表面改性技术、金属表面镀层技术、金属表面转化膜技术、涂装技术、热喷涂技术、堆焊技术、表面微细加工技术、金属表面再制造技术、特种表面处理技术。本书具有实用性、新颖性、创新性和前瞻性，重点、难点突出，在强化基础理论知识的同时，更加注重理论知识在实际生产中的应用，使读者能够学以致用。

前言
第1章绪论1
学习目标1
导入案例1
1.1表面工程技术简介2
1.2表面工程技术体系3
1.3表面工程技术的分类4
1.4表面工程技术的内容5
1.5表面工程技术的应用11
1.5.1表面工程技术在材料科学与工程中的应用11
1.5.2表面工程技术在腐蚀与防护中的应用14
第2章金属表面工程技术基础理论15
学习目标15
导入案例15
2.1固体材料的表面特性16
2.1.1固体材料16
2.1.2固体-气体的表面结构16
2.1.3固体表面特征20
2.2固体表面的性能22
2.2.1固体表面的力学性能22
2.2.2固体表面的化学性能29
2.2.3固体表面的物理性能36
第3章金属表面预处理工艺49
学习目标49
导入案例49
3.1概述50
3.2表面预处理工艺51
3.2.1表面整平52
3.2.2表面脱脂54
3.2.3表面除锈57
3.2.4表面活化59
3.2.5表面复合预处理60
3.3表面预处理新技术62
第4章金属表面改性技术64
学习目标64
导入案例64
4.1表面热处理技术65
4.1.1感应淬火65
4.1.2火焰淬火67
4.1.3接触电阻加热淬火67
4.1.4电解液加热淬火68
4.2化学热处理技术68
4.2.1概述68
4.2.2渗碳70
4.2.3渗氮73
4.2.4碳氮共渗与氮碳共渗76
4.2.5渗其他元素77
4.2.6热扩渗79
4.3表面形变强化技术80
第5章金属表面镀层技术81
学习目标81
导入案例81
5.1电镀技术81
5.1.1电镀的概念及分类81
5.1.2电镀的原理及工艺83
5.1.3单金属和合金电镀86
5.1.4电镀的发展趋势89
5.2电刷镀技术90
5.3化学镀技术93
5.4热浸镀技术97
第6章金属表面转化膜技术102
学习目标102
导入案例102
6.1概述103
6.2金属表面化学氧化技术104
6.2.1钢铁的化学氧化104
6.2.2铝及铝合金的化学氧化106
6.3普通阳极氧化技术107
6.3.1铝及铝合金的阳极氧化107
6.3.2其他金属的阳极氧化111
6.4硬质阳极氧化技术111
6.4.1硬质阳极氧化材料的选择112
6.4.2硫酸溶液的硬质阳极氧化112
6.4.3非硫酸溶液的硬质阳极氧化113
6.4.4硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化114
6.4.5硬质阳极氧化膜的性能114
6.5微等离子体氧化技术118
6.5.1微等离子体氧化原理118
6.5.2微等离子体氧化装置及工艺119
6.5.3微等离子体氧化膜的结构与性能120
6.5.4微等离子体氧化的应用120
6.6钢铁的磷化处理121
6.6.1磷化与磷化膜121
6.6.2钢铁的磷化工艺121
6.6.3钢铁磷化常见故障及排除方法123
6.7铬酸盐钝化处理123
6.7.1铬酸盐钝化与铬酸盐膜123
6.7.2铬酸盐钝化工艺124
6.8金属表面转化膜应用实例125
6.8.1钢铁氧化膜应用实例125
6.8.2铝及铝合金化学氧化膜应用实例128
6.8.3铝及铝合金阳极氧化膜应用实例130
6.8.4不锈钢食品设备的阳极氧化处理135
6.8.5日用工业品的阳极氧化处理137
6.8.6钢铁的铬酸盐钝化137
第7章涂装技术139
学习目标139
导入案例139
7.1概述140
7.2涂料材料140
7.2.1涂料的基本组成140
7.2.2涂料的分类和命名143
7.2.3涂料的成膜机理及成膜过程143
7.2.4涂料涂层的作用和特点144
7.2.5涂料涂层的应用145
7.3涂装工艺147
7.4电泳涂装技术149
7.4.1电泳涂装的原理与过程149
7.4.2电泳涂装的特点150
7.4.3电泳涂装的设备150
7.4.4电泳涂装工艺及影响因素151
7.5喷涂技术152
7.5.1空气喷涂152
7.5.2高压无气喷涂153
7.5.3静电喷涂154
7.6粉末涂装技术156
第8章热喷涂技术159
学习目标159
导入案例159
8.1热喷涂的原理和特点159
8.2热喷涂材料163
8.2.1热喷涂材料的特点163
8.2.2热喷涂材料的分类163
8.3热喷涂工艺及质量控制166
8.3.1热喷涂工艺166
8.3.2热喷涂层缺陷及产生原因167
8.4火焰喷涂技术168
8.4.1线材火焰喷涂法168
8.4.2粉末火焰喷涂法169
8.4.3火焰喷涂工艺170
8.4.4水闸门火焰喷涂工艺实例170
8.5电弧喷涂技术171
8.5.1电弧喷涂的原理与特点171
8.5.2电弧喷涂设备与工艺172
8.5.3发动机曲轴电弧喷涂工艺实例172
8.6等离子喷涂技术173
8.6.1等离子喷涂的原理与特点174
8.6.2等离子喷涂设备与工艺174
8.7特种喷涂技术175
8.8冷喷涂技术177
8.8.1冷喷涂的定义、原理及特点177
8.8.2冷喷涂设备系统和工艺参数178
8.8.3冷喷涂技术的应用178
8.9热喷涂层的设计、选择及功能和应用178
8.9.1热喷涂层的性能与设计178
8.9.2热喷涂材料与工艺的选择179
8.9.3热喷涂层的功能和应用181
8.9.4热喷涂安全与防护184
第9章堆焊技术188
学习目标188
导入案例188
9.1堆焊技术简介188
9.1.1堆焊的特点与分类189
9.1.2堆焊的用途190
9.1.3堆焊层的形成和控制191
9.1.4堆焊的应用现状及前景192
9.1.5堆焊操作技术要点193
9.2堆焊材料的类型和选择194
9.2.1堆焊材料的种类194
9.2.2堆焊材料的选择197
9.2.3常用的堆焊材料197
9.3堆焊方法及工艺200
9.3.1焊条电弧堆焊及工艺200
9.3.2氧乙炔火焰堆焊及工艺203
9.3.3埋弧堆焊及工艺205
9.3.4CO2气体保护堆焊及工艺209
9.3.5电渣堆焊及工艺212
9.3.6等离子弧堆焊及工艺212
9.3.7振动电弧堆焊及工艺215
9.3.8激光堆焊及工艺215
9.4异种金属堆焊与堆焊层组织结构216
9.5熔结217
第10章表面微细加工技术219
学习目标21

本书系统地介绍了各种金属表面处理技术的特点、技术路线与工艺方法，其主要内容包括绪论、金属表面工程技术基础理论、金属表面预处理工艺、金属表面改性技术、金属表面镀层技术、金属表面转化膜技术、涂装技术、热喷涂技术、堆焊技术、表面微细加工技术、金属表面再制造技术、特种表面处理技术。本书具有实用性、新颖性、创新性和前瞻性，重点、难点突出，在强化基础理论知识的同时，更加注重理论知识在实际生产中的应用，使读者能够学以致用。

1）本书系统地介绍了各种金属表面处理技术的特点、技术路线与工艺方法，是一本学习金属表面处理技术的简明读本。
2）全书内容系统，案例丰富，重点突出，实用性强。
3）每章都设有学习目标、导入案例，便于读者学习。