鋁及鋁合金也可采用高能束表面強(qiáng)化的方法。主要包括微弧氧化、等離子注入、激光強(qiáng)化三種。
微弧氧化法可以在鋁合金表面形成一層氧化陶瓷轉(zhuǎn)化膜,膜層致密度高,與基底材料結(jié)合力強(qiáng)。工藝簡(jiǎn)單,前后無(wú)污染物,有“清潔工藝”之稱。其他優(yōu)點(diǎn)有:孔隙率低,從而提高了陶瓷層的耐腐蝕能力;含高溫轉(zhuǎn)變相,使陶瓷層硬度高、耐磨性好;陶瓷層在基體原位生長(zhǎng),膜層與基體結(jié)合緊密,不易脫落等。
等離子注入法是一種新興的表面改性方法,可用于表面形狀不規(guī)則的工件,可批量生產(chǎn)。激光表面強(qiáng)化法使得金屬表面的強(qiáng)化層更加致密,力學(xué)性能和化學(xué)性能更為優(yōu)越。
電鍍因?yàn)橛型饧拥碾娏?,所以鍍速要比化學(xué)鍍快得多,同等厚度的鍍層電鍍要比化學(xué)鍍提前完成,而化學(xué)鍍則必須控制反應(yīng)速度,不能過(guò)快,否則就會(huì)產(chǎn)生各種鍍層缺陷。化學(xué)鍍與電鍍相比,所用的溶液組成復(fù)雜、穩(wěn)定性較差,且溶液的維護(hù)、調(diào)整PH和再生都比較麻煩,材料成本費(fèi)較高。很多化學(xué)鍍的工作溫度都在90℃左右,維持這個(gè)溫度也要消耗大量能源?;瘜W(xué)鍍層的裝飾性不如電鍍,化學(xué)鍍目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的為純鎳磷合金的一種顏色,而電鍍可以實(shí)現(xiàn)很多色彩。
金屬的電極電勢(shì)隨介質(zhì)與工作條件的不同而發(fā)生變化,因而鍍層究竟是陽(yáng)極性鍍層,還是陰極性鍍層,要看鍍層所處的介質(zhì)和環(huán)境來(lái)確定。如對(duì)鐵而言,在一般條件下鋅是典型的陽(yáng)極性鍍層,但在70~80℃的熱水中鋅的電極電勢(shì)卻變得比鐵高,因而成了陰極性鍍層。再如錫對(duì)鐵來(lái)說(shuō),在一般條件下是陰極性鍍層,但在有機(jī)酸的介質(zhì)中卻變成陽(yáng)極性鍍層。在一般條件下,鎘對(duì)鋼鐵為陰極性鍍層,在海洋性和高溫大氣中為陽(yáng)極性鍍層。金屬鉻在空氣中容易鈍化生成鈍化膜,因而改變了鉻的電位,因此鉻對(duì)鐵就成了陰極性鍍層。