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第1章 绪论 1

1.1表面工程技术概述 2

1.2表面工程技术体系 3

1.3表面工程技术的分类 3

1.4表面工程技术的应用 5

1.4.1表面工程技术在材料科学与工程中的应用 5

1.4.2表面工程技术在腐蚀与防护中的应用 7

1.5表面工程技术的发展 8

第2章 金属表面工程技术基础理论 12

2.1固体材料的表面特性 13

2.1.1固体材料 13

2.1.2固体-气体的表面结构 13

2.1.3固体表面特征 18

2.2固体表面的性能 20

2.2.1固体表面的力学性能 20

2.2.2固体表面的化学性能 28

2.2.3固体表面的物理性能 31

第3章 金属表面预处理工艺 37

3.1表面预处理概述 37

3.2表面预处理工艺 40

3.2.1表面整平 41

3.2.2表面脱脂 42

3.2.3表面除锈 46

3.2.4表面复合预处理 47

3.3表面预处理新技术 50

第4章 金属表面改性技术 52

4.1表面热处理技术 53

4.1.1感应淬火 53

4.1.2火焰淬火 55

4.1.3接触电阻加热淬火 56

4.1.4电解液加热淬火 56

4.2化学热处理技术 57

4.2.1概述 57

4.2.2渗碳 59

4.2.3渗氮 63

4.2.4碳氮共渗与氮碳共渗 66

4.2.5渗其他元素 67

第5章 金属表面镀层技术 70

5.1电镀技术 70

5.1.1电镀的概念及分类 71

5.1.2电镀的原理及工艺 71

5.1.3单金属和合金电镀 76

5.1.4电镀的发展趋势 79

5.2电刷镀技术 80

5.3化学镀技术 83

5.4电镀与化学镀的环境保护及职业安全与卫生 87

第6章 金属表面转化膜技术 92

6.1概述 93

6.2金属表面化学氧化技术 95

6.2.1钢铁的化学氧化 95

6.2.2铝及铝合金的化学氧化 97

6.3普通阳极氧化技术 98

6.3.1铝及铝合金的阳极氧化 98

6.3.2其他金属的阳极氧化 103

6.4硬质阳极氧化技术 103

6.4.1硬质阳极氧化材料的选择 104

6.4.2硫酸溶液的硬质阳极氧化 104

6.4.3非硫酸溶液的硬质阳极氧化 105

6.4.4硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化 106

6.4.5硬质阳极氧化膜的性能 107

6.5微等离子体氧化技术 111

6.5.1微等离子体氧化原理 111

6.5.2微等离子体氧化装置及工艺 113

6.5.3微等离子体氧化膜的结构与性能 114

6.5.4微等离子体氧化的应用 114

6.6钢铁的磷化处理 115

6.6.1磷化与磷化膜 115

6.6.2钢铁的磷化工艺 116

6.6.3钢铁磷化常见故障及排除方法 117

6.7铬酸盐钝化处理 118

6.7.1铬酸盐钝化与铬酸盐膜 118

6.7.2铬酸盐钝化工艺 119

6.8金属表面着色技术 120

6.8.1概述 121

6.8.2铝及铝合金的着色处理 122

6.8.3镁合金的着色处理 126

6.8.4钢铁的着色处理 127

第7章 涂装技术 131

7.1概述 132

7.2涂料材料 132

7.2.1涂料的基本组成 133

7.2.2涂料的分类和命名 135

7.2.3涂料的成膜机理及成膜过程 136

7.2.4涂料涂层的作用和特点 137

7.2.5涂料涂层的应用 139

7.3涂装工艺 141

7.4电泳涂装技术 143

7.4.1电泳涂装的原理与过程 143

7.4.2电泳涂装的特点 144

7.4.3电泳涂装的设备 145

7.4.4电泳涂装工艺及影响因素 146

7.5喷涂技术 147

7.5.1空气喷涂 147

7.5.2高压无气喷涂 148

7.5.3静电喷涂 150

7.6粉末涂装技术 152

第8章 热喷涂技术 155

8.1热喷涂的原理和特点 155

8.2热喷涂材料 160

8.2.1热喷涂材料的特点 160

8.2.2热喷涂材料的分类 160

8.3热喷涂工艺 163

8.4火焰喷涂技术 165

8.4.1线材火焰喷涂法 165

8.4.2粉末火焰喷涂法 166

8.4.3火焰喷涂工艺 167

8.4.4水闸门火焰喷涂工艺实例 167

8.5电弧喷涂技术 168

8.5.1电弧喷涂的原理与特点 168

8.5.2电弧喷涂设备与工艺 169

8.5.3发动机曲轴电弧喷涂工艺实例 170

8.6等离子喷涂技术 171

8.6.1等离子喷涂的原理与特点 171

8.6.2等离子喷涂设备与工艺 172

8.7特种喷涂技术 174

8.8冷喷涂技术 175

8.8.1冷喷涂的定义、原理及特点 175

8.8.2冷喷涂设备系统和工艺参数 176

8.8.3冷喷涂技术的应用 177

8.9热喷涂层的设计、选择及功能和应用 177

8.9.1热喷涂层的性能与设计 177

8.9.2热喷涂材料与工艺的选择 178

8.9.3热喷涂层的功能和应用 180

第9章 堆焊技术 184

9.1概述 185

9.1.1堆焊的特点与分类 185

9.1.2堆焊的用途 186

9.1.3堆焊层的形成和控制 188

9.1.4堆焊的应用现状及前景 189

9.2堆焊材料的类型和选择 190

9.2.1堆焊材料的种类 190

9.2.2堆焊材料的选择 193

9.2.3常用的堆焊材料 193

9.3堆焊方法 196

9.3.1焊条电弧堆焊 196

9.3.2氧乙炔火焰堆焊 200

9.3.3埋弧堆焊 203

9.3.4 CO2气体保护堆焊 208

9.3.5电渣堆焊 211

9.3.6等离子弧堆焊 212

9.3.7振动电弧堆焊 214

第10章 表面微细加工技术 216

10.1概述 216

10.2微细加工方法 217

10.2.1微细超声波加工 217

10.2.2微细磨料加工 220

10.2.3微细光刻加工 221

10.2.4微细电解加工 223

10.2.5微细电火花加工 223

10.2.6电子束加工 225

10.2.7微细激光加工 226

10.2.8微细等离子体加工 228

10.3纳米电子技术 229

第11章 金属表面再制造技术 231

11.1概述 232

11.2装备再制造技术 234

11.2.1微纳米表面工程技术 234

11.2.2材料制备与成形一体化技术 238

11.2.3再制造快速成形技术 241

11.2.4修复热处理技术 243

11.3自修复技术 247

11.4装备再制造的工程应用 250

11.4.1装备车辆发动机再制造 250

11.4.2装甲装备再制造 252

11.4.3旧机床再制造 255

第12章 先进特种表面处理技术 257

12.1物理、化学气相沉积技术 258

12.1.1物理气相沉积的过程及特点 258

12.1.2真空蒸发镀膜 259

12.1.3溅射镀膜 266

12.1.4离子镀膜 270

12.1.5化学气相沉积 276

12.2激光表面处理技术 278

12.3离子注入 281

第13章 金属表面复合处理技术 285

13.1概述 286

13.2热处理与表面形变强化复合处理技术 286

13.3镀覆层与热处理复合处理技术 287

13.4电镀（镀覆层）与化学热处理复合处理技术 288

13.5复合镀 289

13.6表面热处理与表面化学热处理复合处理技术 290

13.7表面复合化学热处理 291

13.8热喷涂与喷丸复合处理技术 292

13.9堆焊与激光表面处理复合处理技术 292

13.10激光增强电镀与电沉积复合处理技术 293

13.11化学热处理与气相沉积复合处理技术 294

13.12等离子喷涂与激光技术复合处理技术 295

第14章 金属表面处理技术禁忌 297

14.1金属电镀技术禁忌 298

14.1.1电镀预处理禁忌 298

14.1.2电镀单质金属禁忌 301

14.1.3特种电镀禁忌 302

14.2金属转化膜禁忌 303

14.2.1预处理禁忌 303

14.2.2化学氧化禁忌 305

14.2.3磷化处理禁忌 305

14.2.4钝化禁忌 306

14.2.5阳极氧化禁忌 306

14.2.6着色禁忌 307

14.3金属涂装禁忌 308

14.3.1涂装预处理禁忌 308

14.3.2电泳涂装工艺禁忌 309

14.3.3电泳涂装设备禁忌 310

14.3.4涂装安全和环保的禁忌 311

14.4金属热喷涂禁忌 311

14.4.1火焰喷涂及重熔禁忌 311

14.4.2电弧喷涂禁忌 316

14.4.3粉末等离子弧喷焊禁忌 318

14.5金属热扩渗禁忌 321

14.5.1固体热扩渗禁忌 322

14.5.2液体热扩渗禁忌 323

14.5.3气体热扩渗禁忌 325

14.5.4热扩渗膜层试样制备禁忌 325

14.5.5典型工件渗硼禁忌 326

14.5.6热扩渗膜层检测禁忌 326

第15章 表面分析与覆盖层性能检测技术 327

15.1表面分析技术 328

15.2覆盖层常规性能检测 335

15.3覆盖层功能性能检测 339

15.3.1覆盖层耐蚀性能检测 339

15.3.2覆盖层耐磨性能检测 342

15.3.3覆盖层热性能检测 344

15.3.4覆盖层结合强度的检测 345

参考文献 347