表面強化技術在汽車維修中的應用

李明澤北京林業大學

表面強化技術在汽車維修中的應用

李明澤
北京林業大學

隨著人們生活質量的提高，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，汽車便會出現故障，進而需要不斷地維修，但維修程序具有復雜性，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化技術在汽車維修中的應用進行分析，旨在為改善汽車維修中的重難點問題提出建議，強調表面強化技術在汽車維修中的重要意義。

表面強化技術；汽車維修；應用

1 引言

汽車使用率的提高，也促進了汽車維修業的發展。但是在汽車的維修中存在著許多的難點問題，比如最容易出現問題的發動機汽缸修復，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鍵性問題。表面強化技術在汽車維修中的應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。文章對表面強化技術在汽車維修中的應用進行分析，加強表面強化技術的廣泛使用，提高汽車的維修效率。

2 表面強化技術簡介

在汽車維修業的發展過程中，人們根據不同汽車的性能，根據工作環境，采用合適的材料進行表面強化，制定科學的維修方案，而且成本較低，因此表面強化技術在汽車維修中得到廣泛應用。簡言之表面強化技術就是通過各種表面涂層技術或是表面改性技術增強汽車零件的性能。表面強化技術綜合化學、物理、機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或是復合技術對表面進行強化，從而增加汽車零件的耐久性與耐磨性。

3 表面強化技術分類

3.1 表面組織改變強化

表面組織強化主要包括兩種形式：表面形變強化、表面熱處理強化。此方法的應用原理是技術處理的變化都在機體內，屬于顯微組織的變化，主要是通過機械方法使零件發生塑性變形，從而提高其強度與硬度，例如噴丸技術處理就是應用的此原理。而表面熱處理強化技術就是通過對零件表面進行快速加熱，發生固態相變，有時也叫表面淬火，例如激光等技術的使用。

3.2 表面成分改變強化

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

3.3 表面沉積強化

表面沉淀強化主要包括表面冶金強化與表面薄膜強化，其應用原理是在零件的表面加入或是沉淀不同于基體的材料，加強零件表面層的耐磨性與耐久性。表面冶金強化是通過零件表面材料的重新融化，然后采用特殊技術進行快速降溫冷卻的方法，改變表面層的組織結構。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，表面金屬的組織結構發生了改變，其結構形態可能是細化的晶體組織、過飽和相、亞穩相以及非晶態組織等，從而加強零件表面強度與耐久性。而表面薄膜強化則是不改變本來金屬層的結構形態，其應用原理是通過化學或是物理的方法，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力。有時候兩種或是幾種強化技術的組合更能增強零件的表面耐久性與耐磨性。因此要加強這方面的研究與思考。

4 表面強化技術發展的趨勢

4.1 新型與傳統的汽車零部件表面復合強化技術

近幾年，優化的滲氮工藝與各種快速滲氮工藝相結合的復合強化方法不斷出現，如控制氮式等優化的滲氮工藝與表面預氧化、表面納米預處理等新技術的結合應用，該工藝在汽車零部件領域展現出廣闊的應用前景。這種工藝使金屬的表面形成一層硬化層，增強零件的耐久性與耐磨性。可以提高汽車的維修效率，同時促進汽車維修業的快速發展。

4.2 新型與新型的汽車零部件表面復合強化技術

在汽車維修表面強化技術的使用中如果只是采用激光或電子束進行操作，其操作效果過于單一，在工藝與成本上也并不經濟，因此有必要思考幾種新型強化技術的綜合使用，達到成本低廉的同時增加強化效果。例如噴丸技術與熱噴涂技術相結合，可以同時具備這兩種技術的優點。噴丸技術可以提高零件的耐磨性，熱噴涂技術可以避免一些材料的變形，兩種技術的結合可以利用其各自性能來改善摩擦副接觸面的儲油效果，增強零部件表面的油膜涂布能力，減小摩擦力，進而提高零件的減摩潤滑性能。現在新型工藝的結合應用在汽車零部件中還在研究探索階段。

4.3 QPQ鹽浴復合處理技術

QPQ是淬火拋光淬火技術的簡稱，具有很高的抗腐蝕、耐磨的優點，其原理是對金屬表面進行改變性處理，屬于表面成分改變強化的一種。國內對此技術已有一定的研究，并研制出獨特的滲氮鹽浴配方，這種技術現已應用到汽車的曲軸、進氣門、凸輪軸、活塞環及氣簧活塞桿等部位，可以提高零件的疲勞強度、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，節約能源。

4.4 汽車零部件表面納米強化

納米技術的發展已經運用到很多的行業中，在汽車維修中對納米技術的引進也會大幅提高維修的效率與維修質量。在傳統的涂層強化技術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。納米技術的應用將是未來發展研究中的重點。

5 結語

表面強化技術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，是汽車維修中的關鍵技術環節，值得思考與研究。不僅如此，資源匱乏的今天，表面強化技術的應用節約了原材料的使用，滿足經濟可持續發展的要求，因此表面強化技術應大力推廣。

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