表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用

李明澤北京林業(yè)大學(xué)

表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用

李明澤
北京林業(yè)大學(xué)

隨著人們生活質(zhì)量的提高，家用汽車已屢見不鮮，汽車給人們的出行帶來了很大便利，但是隨著汽車使用年限的增加，汽車便會出現(xiàn)故障，進(jìn)而需要不斷地維修，但維修程序具有復(fù)雜性，這很大程度上影響了人們使用的舒適感。文章將通過對表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為改善汽車維修中的重難點(diǎn)問題提出建議，強(qiáng)調(diào)表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的重要意義。

表面強(qiáng)化技術(shù)；汽車維修；應(yīng)用

1 引言

汽車使用率的提高，也促進(jìn)了汽車維修業(yè)的發(fā)展。但是在汽車的維修中存在著許多的難點(diǎn)問題，比如最容易出現(xiàn)問題的發(fā)動機(jī)汽缸修復(fù)，氣門的維修等。因此如何提高汽車的耐久性、耐磨性是汽車維修的關(guān)鍵性問題。表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用很好地改善了汽車零件耐久性、耐磨性差的問題，在汽車維修中得到廣泛重視。文章對表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用進(jìn)行分析，加強(qiáng)表面強(qiáng)化技術(shù)的廣泛使用，提高汽車的維修效率。

2 表面強(qiáng)化技術(shù)簡介

在汽車維修業(yè)的發(fā)展過程中，人們根據(jù)不同汽車的性能，根據(jù)工作環(huán)境，采用合適的材料進(jìn)行表面強(qiáng)化，制定科學(xué)的維修方案，而且成本較低，因此表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車維修中得到廣泛應(yīng)用。簡言之表面強(qiáng)化技術(shù)就是通過各種表面涂層技術(shù)或是表面改性技術(shù)增強(qiáng)汽車零件的性能。表面強(qiáng)化技術(shù)綜合化學(xué)、物理、機(jī)械及電子工藝等一系列的綜合知識，針對不同的零件采用不同的技術(shù)或是復(fù)合技術(shù)對表面進(jìn)行強(qiáng)化，從而增加汽車零件的耐久性與耐磨性。

3 表面強(qiáng)化技術(shù)分類

3.1 表面組織改變強(qiáng)化

表面組織強(qiáng)化主要包括兩種形式：表面形變強(qiáng)化、表面熱處理強(qiáng)化。此方法的應(yīng)用原理是技術(shù)處理的變化都在機(jī)體內(nèi)，屬于顯微組織的變化，主要是通過機(jī)械方法使零件發(fā)生塑性變形，從而提高其強(qiáng)度與硬度，例如噴丸技術(shù)處理就是應(yīng)用的此原理。而表面熱處理強(qiáng)化技術(shù)就是通過對零件表面進(jìn)行快速加熱，發(fā)生固態(tài)相變，有時(shí)也叫表面淬火，例如激光等技術(shù)的使用。

3.2 表面成分改變強(qiáng)化

表面成分改變強(qiáng)化主要是使表面的成分發(fā)生改變，在過程中往往要用到加熱技術(shù)，從而使機(jī)械性能得到提高，滿足使用過程中的耐久性與耐磨性。在成分改變強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用中，一般是通過采用不同于基體的金屬元素，通過固態(tài)擴(kuò)散改變表層的化學(xué)成分，從而基體表面就會產(chǎn)生不同與基體的化合物，從而改變表層的性能，加強(qiáng)其抗疲勞能力。

3.3 表面沉積強(qiáng)化

表面沉淀強(qiáng)化主要包括表面冶金強(qiáng)化與表面薄膜強(qiáng)化，其應(yīng)用原理是在零件的表面加入或是沉淀不同于基體的材料，加強(qiáng)零件表面層的耐磨性與耐久性。表面冶金強(qiáng)化是通過零件表面材料的重新融化，然后采用特殊技術(shù)進(jìn)行快速降溫冷卻的方法，改變表面層的組織結(jié)構(gòu)。具體過程是首先采用高能量密度快速加熱，將金屬表面或是金屬表面的合金材料熔化，然后通過自激冷卻凝固得到硬化層。在熔化-冷卻的過程中，表面金屬的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，其結(jié)構(gòu)形態(tài)可能是細(xì)化的晶體組織、過飽和相、亞穩(wěn)相以及非晶態(tài)組織等，從而加強(qiáng)零件表面強(qiáng)度與耐久性。而表面薄膜強(qiáng)化則是不改變本來金屬層的結(jié)構(gòu)形態(tài)，其應(yīng)用原理是通過化學(xué)或是物理的方法，在金屬的表面涂一層薄膜，由這層薄膜抵抗外界的磨損，其抗磨損率主要取決于薄膜與金屬表面的粘結(jié)力。有時(shí)候兩種或是幾種強(qiáng)化技術(shù)的組合更能增強(qiáng)零件的表面耐久性與耐磨性。因此要加強(qiáng)這方面的研究與思考。

4 表面強(qiáng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢

4.1 新型與傳統(tǒng)的汽車零部件表面復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)

近幾年，優(yōu)化的滲氮工藝與各種快速滲氮工藝相結(jié)合的復(fù)合強(qiáng)化方法不斷出現(xiàn)，如控制氮式等優(yōu)化的滲氮工藝與表面預(yù)氧化、表面納米預(yù)處理等新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，該工藝在汽車零部件領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。這種工藝使金屬的表面形成一層硬化層，增強(qiáng)零件的耐久性與耐磨性。可以提高汽車的維修效率，同時(shí)促進(jìn)汽車維修業(yè)的快速發(fā)展。

4.2 新型與新型的汽車零部件表面復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)

在汽車維修表面強(qiáng)化技術(shù)的使用中如果只是采用激光或電子束進(jìn)行操作，其操作效果過于單一，在工藝與成本上也并不經(jīng)濟(jì)，因此有必要思考幾種新型強(qiáng)化技術(shù)的綜合使用，達(dá)到成本低廉的同時(shí)增加強(qiáng)化效果。例如噴丸技術(shù)與熱噴涂技術(shù)相結(jié)合，可以同時(shí)具備這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。噴丸技術(shù)可以提高零件的耐磨性，熱噴涂技術(shù)可以避免一些材料的變形，兩種技術(shù)的結(jié)合可以利用其各自性能來改善摩擦副接觸面的儲油效果，增強(qiáng)零部件表面的油膜涂布能力，減小摩擦力，進(jìn)而提高零件的減摩潤滑性能。現(xiàn)在新型工藝的結(jié)合應(yīng)用在汽車零部件中還在研究探索階段。

4.3 QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)

QPQ是淬火拋光淬火技術(shù)的簡稱，具有很高的抗腐蝕、耐磨的優(yōu)點(diǎn)，其原理是對金屬表面進(jìn)行改變性處理，屬于表面成分改變強(qiáng)化的一種。國內(nèi)對此技術(shù)已有一定的研究，并研制出獨(dú)特的滲氮鹽浴配方，這種技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用到汽車的曲軸、進(jìn)氣門、凸輪軸、活塞環(huán)及氣簧活塞桿等部位，可以提高零件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性，并且QPQ可以代替不銹鋼，也可以將很多道熱處理工序簡化成一道，節(jié)約能源。

4.4 汽車零部件表面納米強(qiáng)化

納米技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)運(yùn)用到很多的行業(yè)中，在汽車維修中對納米技術(shù)的引進(jìn)也會大幅提高維修的效率與維修質(zhì)量。在傳統(tǒng)的涂層強(qiáng)化技術(shù)中加入納米材料會大大提高其耐久性與耐磨性及良好的自潤性。納米技術(shù)的應(yīng)用將是未來發(fā)展研究中的重點(diǎn)。

5 結(jié)語

表面強(qiáng)化技術(shù)可以有效的改善汽車零件的耐久性與耐磨性，增加汽車的使用壽命，是汽車維修中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，值得思考與研究。不僅如此，資源匱乏的今天，表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了原材料的使用，滿足經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，因此表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)大力推廣。

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