表面改性技术的应用及优势

1.喷丸强化

喷丸强化又称受控喷丸，早在20世纪20年代应用于汽车工业，以后逐步扩大到其他工业，目前已成为机械工程等工业部门的一种重要的表面技术，应用广泛。它是在受喷材料的再结晶温度下进行的一种冷加工方法，加工过程由弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸成型、喷丸校型、喷丸强化等。其中喷丸强化不同于一般的喷丸工艺，它要求在喷丸过程中严格控制工艺参数，使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力场，从而大幅度地提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。

2.表面热处理

表面热处理是指仅对工件表层进行热处理，以改变其组织和性能的工艺。表面热处理主要方法有感应加热淬火、火焰加热表面淬火、接触电阻加热淬火、电解液淬火、激光热处理和电子束加热热处理等。表面热处理主要用来提高钢件的强度、硬度、耐磨性、耐腐性和疲劳极限。

3.化学热处理

化学热处理是将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。按渗入的元素，化学热处理可分为渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属等。渗入元素介质可以是固体、液体或气体，但都经介质中化学反应、外扩散、相界面化学反应（或表面反应）和工件中扩散四个过程进行处理，具体方法有多种。化学热处理的主要用途是提高钢件的硬度、耐磨性、耐腐性和疲劳极限。(https://www.xing528.com)

4.等离子扩散处理（PDT）

等离子扩散处理又称离子轰击热处理，是指在压力低于0.1 MPa的特定气氛中利用工件（阴极）和阳极之间产生的辉光放电进行热处理的工艺。常见的等离子扩散处理有离子渗氮、离子渗碳、离子碳氮共渗等，尤以离子渗氮最普遍。离子渗氮的优点是渗剂简单、无公害，渗层较深、脆性低，工件变形小，对钢铁材料适用面广，工作周期短。

5.离子注入表面改性

离子注入表面改性是指将所需的气体或固体蒸气在真空系统中离化，引出离子束后，用数千电子伏特至数百电子伏特加速直接注入材料，达一定的深度，从而改变表面的成分和结构，达到改善性能的目的。它的优点是注入元素不受材料固溶度的限制，适用于各种材料，工艺和质量易控制，注入层与基体之间没有不连续界面。它的缺点是注入层不深，对复杂形状的工件注入有困难。它能提高金属材料的力学性能和耐腐蚀性。在微电子工程中，离子注入表面改性用于掺杂、制作绝缘隔离层、形成硅化物等。另外，离子注入表面改性多用于对无机非金属材料和有机高分子材料进行表面改性。