表面工程应用实例
[例51] 激光熔覆技术在油田注水泵零部件再制造中的应用
激光熔覆技术是以激光作为热源，用不同的添料方式在被熔覆的基体上放置所选择的涂层材料，经过激光照射使之与基体表层同时熔化，并快速凝固后形成稀释率极低、与基体材料形成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化能力及电气特性的工艺技术。该技术具有稀释率小、熔覆厚度可控、热影响区小、工作距离大、工艺实施方便、工艺可控性强的特点。
油田注水泵的柱塞和阀座等部件在腐蚀、磨蚀的介质环境下容易发生点蚀、磨粒磨损、冲蚀磨损和疲劳失效，导致其使用寿命较短。一般柱塞的使用寿命只有15~30 d，阀座的使用寿命只有7~20 d。利用激光熔覆技术在旧柱塞及旧阀座的表面再制造一层耐磨、耐腐蚀合金，有效解决了柱塞和阀座的腐蚀、磨蚀问题，可显著提高其使用寿命（见表1）。
激光熔覆技术用于油田注水泵零部件的再制造成效显著，再制造零部件各项性能指标满足需要，对降低油田注水泵故障率、延长配件寿命、降低维修费用具有重要作用。2016年以来，长庆油田注水泵零部件再制造1 800余件，节约资金200余万元，再制造部件寿命是旧品的1.5倍以上，维修费用大幅下降。
表1 柱塞和阀座再制造前后性能对比
零部件
HRC (中性盐雾试验) d HRC (中性盐雾试验) d
h，五级 15–30 55–58 336
h，一级 30–60 柱塞 50–53 96
h，一级 25–45
h，五级 7–20 48–50 288 阀座 43–45 192
图1 再制造前的柱塞图2 激光熔覆中的柱塞图3 再制造后的柱塞
图4 再制造前的阀座图5 激光熔覆中的阀座图6 再制造后的阀座
长庆油田公司设备管理处吉效科供稿
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------- 再制造调研报告 一、国外、国内的再制造产业发展现状 （一）国外发展现状。再制造在欧美发达国家已发展50多年，形成了巨大的产业。2005年全球再制造业产值已超过1000亿美元。美国的再制造产业规模最大，达到 750亿美元，再制造产业产值和利润都已经超过钢铁行业。其中汽车和工程机械再制 造占2/3以上，约500亿美元左右；目前美国汽车再生利用率已达80%以上。美军高度重视再制造,隶属于美国国家科学研究委员会的“2010年后国防制造工业委员会”制订了2010年国防工业制造技术的框架，将武器系统的再制造列为国防工业的重要研究领域。近年来，日本加强了对工程机械的再制造，至2008年，再制造的工程机械中，58%由日本国内用户使用，34%出口到国外，其余的8%拆解后作为配件出售。至2004年，德国大众汽车公司已再制造汽车发动机748万台，变速器240万台，公司销售的再制 造发动机及其配件和新机的比例可达到9:1。 （二）国内发展现状。我国再制造产业发展起步虽晚，但发展迅速。1999年徐滨士院士最早提出发展再制造产业；2000年，“再制造工程技术及理论研究”被国家自然科学 基金委机械学科列为“十五”优先发展领域；2005年，国务院在《关于加快发展循环经 济的若干意见》中明确提出支持发展再制造。2005年，经国务院批准，国家第一批循环经济试点将再制造作为重点领域；“资源循环型制造与再制造”又被国家自然科学基 金委机械学科列为“十一五”优先发展领域。2006年国际再制造巨头卡特彼勒公司在上 海成立“再制造中心”，这是第一个外商独资再制造公司。2008年，《循环经济促进法》将再制造纳入法律范畴进行了规范。我国汽车零部件再制造试点单位已形成汽车发动机、变速箱、转向机、发电机共23万台套的再制造能力；批准成立了工程机械、工业机电设备、机床、矿采机械、铁路机车装备、船舶及办公信息设备等的再制造试点； 此外还有大量尚未获得发改委、工信部审批为再制造试点单位的企业。市侨联考察过 的武汉千里马再制造基地，2008年开工，2010年5月其首台再制造挖掘机也是国产 第一台利用再制造技术生产的工程机械整机产品成功下线。可以看出，我国的再制造 产业尚处于起步阶段。但是，我国的再制造基础理论和关键技术研发，却取得重要突破，开发应用的自动化纳米颗粒复合电刷镀等再制造技术达到国际先进水平。 目前我国再制造产业发展面临的突出问题是：再制造产业发展尚处于起步阶段，再制 造作为新的理念还没有被消费者及社会广泛认同；再制造旧件来源及再制造产品销售 渠道不够畅通；再制造技术和管理水平不高，产品质量良莠不齐；报废汽车回收管理 等相关法规亟待修订，有关管理制度急需健全，技术标准还不完善；缺乏政策激励。 ---------------------------------------------------------精品文档---------------------------------------------------------
压强 马龙 第一课时 （一）教学目的 1．理解压力的概念，知道压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。 2．掌握压强的概念，知道压强的计算公式，国际单位制中压强的单位及其意义，会进行压强的简单计算。 （二）教具 演示用：压力小桌，塑料泡沫，质量为200克的砝码2个，细砂、沙槽， 多媒体课件。 学生用：压力小桌，10×10×5厘米3的塑料泡沫，质量为200克的砝码1个（以上器材两人一组）。 （三）教学过程 一、新课引入 1．请同学们看投影图，猜一猜两人对雪的压力差不多，为什么一个人陷下去了，另一个人没有陷下去？ 2．请同学们观察自己的书包带子。想一想平时背书包时，觉得宽带子好，还是细带子好，为什么？ 对以上问题，可能同学们现在还不能得出正确结果，自己猜的是否正确，要经过事实来检验。同学们学习了本课的知识，就会得到满意的回答（板书课题：第十四章压强第一节压强）。 二、进行新课 1．请同学们观察下列各图中物体对表面的压力示意图。
同时请三位同学在黑板上画，三人各画一图（有意识地请能正确画出的同学，以便借此讲解压力的概念）。同学们作图时，教师可走到学生中去，来回巡视，了解学生作图中的错误。 2．学生停笔后，先讲评下面学生作图情况，然后评讲黑板上画的图，进行纠正，并用红色粉笔把压力突出出来。请同学们思考后举手回答，以上图中物体对受力表面的压力有什么共同特点？ 启发学生回答出：压力作用在受力面上，压力的方向跟受力面垂直，指向受力面。 3．教师重复一遍学生的回答（板书：压力：垂直压在物体表面上的力叫做压力。） 4．学生分组做课本图压力小桌的实验，并讲述压强的概念。 （1）介绍实验器材、实验步骤和要观察的现象。 首先照图甲做，观察压力小桌陷入塑料泡沫的深度。然后照乙图做，比较与甲图有什么不同，又有什么相同（受力面积不同，压力相同），观察压力小桌陷入塑料泡沫的深度。最后请同学们回答图下面的图注中提出的问题，并得出结论。（板书：“压力作用的效果跟受力面积的大小有关。”） （2）照图甲那样，放上一个砝码和放上两个砝码，想一想塑料泡沫受到的压力相等吗？ 塑料泡沫的受力面积相等吗？观察压力小桌陷入塑料泡沫的深度。实验后由学生得出结论。（板书：“压力作用的效果还跟压力的大小有关。”） （3）讲述压强的概念 压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小有关。为了比较压力作用的效果，物理学中引入压强的概念（板书：压强）。 讲述：要比较压力作用的效果，应取相同受力面积上受到的压力，物理学中把单位面积上受到的压力叫做压强（板书这一定义）。 学生回答后教师总结：压强等于压力除以受力面积。 告诉学生，物理上用p表示压强，用F表示压力，用S表示受力面积。请学生在黑板上写出用字母表示的压强公式： （4）讲述压强的单位：在国际单位制中，力的单位是“牛顿”，面积的单位是“米2”，压强的单位是“牛／米2”（板书：压强的单位是“牛／米2”，又叫帕斯卡）。该单位读作“牛顿每平方米”，它有一个专门名称叫做帕斯卡，简称帕，帕斯卡是法国科学家，为了纪念他在物理学研究方面作出的贡献，以他的名字作为压强单位的名称。 1帕=1牛／米2，表示“每平方米面积上受到的压力是1牛顿”。
材料表面工程技术期中测试题 姓名： 一、名词解释 1.溅射镀膜： 2.分子束外延： 3.激光合金化技术： 4.物理气相沉积： 5.真空蒸镀： 6.热喷涂工艺： 7.气相沉积： 8.合金电镀： 9.腐蚀：10.电镀：11.堆焊：12.化学转化膜：13.表面工程技术： 14.磨损：15.极化：16.钝化：17.表面淬火：18.喷丸强化：19.热扩渗：20.热喷涂：21.热喷焊：22.电镀：23.化学镀： 二、填空题 1.钢件渗碳后，表面为（）钢，心部仍保持（）状态。再通过（）及（）工艺，可使渗碳件具有表面硬度高，耐磨损，心部硬度低，塑性和韧性好的特点。 2.感应加热表面淬火的原理是利用感应电流的（），（）和（）。 3. （）、（）和（）是衡量气体渗碳件是否合格的三大主要性能指标，它们基本决定了渗碳件的综合力学性能。 4.热喷涂时，熔滴撞击基材后扩展成（），撞击时的高能量有助于熔滴的扩展，但会因为（）和（）而停止扩展，并凝固成一种（）结构。 5.热扩渗时，渗剂元素原子扩散的机理主要有（）、（）和（）三种。 6.腐蚀按材料腐蚀原理分为（）和（）两种。 7.热喷涂时，当熔滴撞击基体并快速冷却凝固时，颗粒内部会产生（），而在基体表面产生（）。喷涂完成后，涂层内部残余应力大小与 （）成正比。 8.磨损分为（）、（）、（）、（）微动磨损、冲蚀（包括气蚀）磨损高温磨损。 9.离子镀膜是（）与（）相结合的一种镀膜工艺。 10.常用的热喷涂工艺方法有（）、（）和（）。
三、简答题 1．表面淬火技术与常规淬火技术有何区别？ 2．简述复合镀的原理和需要满足的基本条件？ 3．最基本的金属腐蚀的主要形式和金属材料腐蚀控制及防护方法？4．简述热喷涂涂层的形成过程。 5.简述离子镀膜的特点？ 7．简述CVD的沉积条件？ 8．简述等离子体热扩渗与普通气体热扩渗技术相比都有哪些基本特点？ 9.简述离子镀膜的特点？ 10.简述形成热扩渗层的基本条件？ 11.简述热扩渗层的形成机理？ 12.简述化学镀的原理与特点. 四、论述题 1.试述常用的热喷涂工艺方法及其基本特点? 2.试述热喷涂涂层结合的三种机理? 3.试述表面淬火和化学热处理的概念及区别？ 4.试述什么是堆焊？堆焊层有哪些特点？ 5.试述堆焊与一般焊接的区别及特性？ 6.试述物理与化学气相沉积原理，特点及分类? 7.试述几种典型表面淬火工艺及特点？
再制造工程在水电设备中的应用 赵林明王清贵 （河北工程大学，石家庄智铠深冷技术有限公司） 摘要：本文简要地介绍了再制造产业的崛起，以及党中央和国务院对再制造的战略部署；再制造的确切概念与内涵以及再制造产业的核心技术——表面工程技术；同时阐述了再制造技术在水电设备中的应用。 关键词：再制造；表面工程；水电设备 一. 再制造工程的崛起 工业革命以来，人类在创造巨大物质财富的同时，也付出了巨大的资源和环境代价。20世纪的100年，人类创造的物质财富超过了以往5000年的历史总和，传统的经济增长模式在极端地消耗地球资源（已使地球上较贵重金属的开采量下降到仅有30年的年限—弹指一挥间的时间啊！）。又给人类社会带来许多负面效应，特别对生态环境的污染是极其严峻的。 党的十六大提出了全面建设小康社会的目标和任务。而国际经验则表明：从低收入国家步入中低收入国家行列的阶段，对任何国家的成长来说都是一个极为重要的历史阶段，它既是一个“黄金发展时间”，又是“矛盾凸现时期”，特别是随着经济快速增长和人口的不断增加，水、土地、能源、矿产等资源不足的矛盾会越来越凸出，生态建设和环境保护的形势则日益严峻。继续沿袭传统的以资源的大量消耗来实现工业化和现代化，是难以为继的，是决不可取的；必须按照科学发展的要求，大力发展循环经济，坚持循环经济中的4R原则，
即减量化、再利用、再制造、再循环，充分发挥再制造在废旧机电产品资源化中的作用，加快建立资源节约型社会和环境友好型社会。完全可以说：再制造产业是社会发展的必然选择。 我国是一个人口众多，人均资源相对缺乏的国家，随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，产品更新换代频率加快，一方面造成了自然资源的日益匮乏，另一方面造成了机电产品年报废量的激增，并以惊人的报废速度呈现在我们面前：2000年达到报废标准的汽车210万辆，预测到2010年前，年均汽车报废量将在200万辆以上，家电年均报废量超过1500万台；电脑的平均淘汰量在500万台以上。直接经济损失逾千亿元； 如此巨大数量废弃的机电产品若不能及时有效地资源化，将成为极大的“社会公害”： 1. 严重威胁人类健康：废旧机电产品中含有300多种有害物质，处置不当可能通过呼吸，食物链甚至皮肤进入人体，威胁人类健康； 2. 污染自然环境：目前尚无有效处理的办法，只能混同一般的固体垃圾堆放和填埋，造成了对空气、土壤、水质的严重污染，破坏了生态环境； 3. 占用大量土地：在破坏环境景观的同时，占用着大量土地，我国1993年固体废弃物占地约500km2； 4. 构成安全隐患：一些本应报废的产品大量从发达地区流向不发达地区继续使用，不仅造成多种形式的环境污染，同时很容易引发直接危及人身安全的触电、火灾、车祸等事故。
《工程结构》试题及参考答案 一、选择题（每题2分，共20分） 1．影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素是(D )。 I．剪跨比Ⅱ．混凝土强度 Ⅲ．纵向受拉钢筋配筋率Ⅳ．箍筋数量及强度 A．I、Ⅱ、ⅣB．I、Ⅲ、Ⅳ C．I、Ⅱ、ⅢD．I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 2．一对称配筋的钢筋混凝土构件两端固定，由于混凝土收缩(未受荷载)(.B)。 A．混凝土中产生拉应力，钢筋中产生拉应力 B．混凝土中产生拉应力，钢筋中产生压应力 C．混凝土中产生压应力，钢筋中产生拉应力 D．混凝土中产生压应力，钢筋中产生压应力 3．无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是(A )。 A．都属于脆性破坏 B．都属于延性破坏 C．斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏，剪压破坏属于延性破坏 D．斜拉破坏属于脆性破坏，斜压破坏和弯剪破坏属于延性破坏 4．其他条件相同，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度(指构件表面处)的关系 是（A）。 A．保护层越厚，平均裂缝间距越大，裂缝宽度也越大 B．保护层越厚，平均裂缝间距越小，但裂缝宽度越大 C．保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层越厚，裂缝宽度越大 5．根据预应力度对加筋混凝土结构进行分类时，当(A)时为钢筋混凝土结构。 A．λ=0 B．1﹥λ﹥0 C．λ≥1 6．提高梁斜截面抗剪强度最有效的措施是( C )。 A．提高混凝土标号B．加大截面高度 C．加大截面宽度 7．钢筋混凝土粱的受拉区边缘达到下述（D )时，受拉区开始出现裂缝。 A．混凝土实际的抗拉强度B．混凝土的抗拉标准强度 C．混凝土的抗拉设计强度D．混凝土弯曲时的极限拉应变值 8．当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而( A )。 A．增加B．减小C．不变 9．混凝土保护层是具有足够厚度的混凝土层，取( C )至构件截面边缘的净距。 A．钢筋中心B．钢筋内表面C．钢筋外表面 10．受扭构件的配筋方式可为( B )。 A．仅配置抗扭箍筋 B．配置抗扭箍筋和抗扭纵筋 C．仅配置抗扭纵筋 D．仅配置与裂缝方向垂直的45°方向的螺旋状钢筋
第二节地球表面形态教学设计 【课标解读】“结合实例，分析造成地表形态变化的内、外力因素”。 从课标要求来看，教学活动的重心是地表形态的变化的原因分析，并能让学生从两方面认识地表形态。一是以运动、变化的观点看待地表形态，即地表形态一直处于不断地运动和变化之中。二是以综合的观点看待地表形态，即内力造就了地表形态的骨架，外力对地表形态骨架进行再塑造，我们所见到的地表形态是内、外力长期共同作用的产物。 【教材分析】本节教材通过对千姿百态的地形成因的“设问”入题，引导学生思考造成地表形态发生变化的力量的来源——内力作用和外力作用。然后从内力作用与地表形态、内力作用于地表形态两个方面加以展开，最后教材把人类活动作为一种特殊的外力作用，通过活动内容让学生了解人类活动对地表形态的影响。教材从学生的认知规律来安排教学内容，可以较好的促进学生的地理逻辑思维的形成。 教学过程： 【导入新课】 昨晚朦胧间我做了一个梦，梦见自己从哈尔滨乘坐飞机飞往海南三亚。飞机在云层上飞行，我顺窗俯视，祖国的大好河山尽收眼底。先后我看到了略微起伏的东北平原，烟波浩渺的渤海湾，接着又看到山东半岛，飞越长江、东南丘陵，越过琼州海峡抵达三亚。整个旅行过程中，领略了平原、海湾、半岛、河流、丘陵和海峡等千姿百态的地形地貌。突然心有疑问，这些地形地貌是怎么形成的？这些地形地貌是否以后就不变了呢？带着这些疑问，我们来学习本节课内容。 【板书】第二节地球表面形态 首先我们来看本节课的学习目标。（多媒体展示，学生朗读，教师解读） 【学习目标】 （一）知识与技能 1、了解地表形态的变化时内、外力共同作用的结果； 2、了解板块构造学说，理解板块运动与宏观地形的关系； 3、了解地质构造的类型及其与地表形态的关系； 4、了解外力作用的表现形式及与地表形态的关系； 5、了解人类活动对地表形态的影响 （二）过程与方法 1、通过列表比较，了解内、外力作用的能力来源与表现形式； 2、运用板块构造学说的基本理论解释地理事物和地理现象的成因； 3、通过对地质构造示意图的阅读分析，学会简单的地质构造类型的判断和构造地貌的分 析； 4、以流水和风力作用为例，结合实例，分析外力作用对地表形态的塑造； 5、进行野外地质、地貌调查，能用所学的知识分析实际问题。 （三）情感态度与价值观 1、通过对板块构造学说发展的认识，培养探究科学的兴趣和献身科学的精神； 2、通过对地质构造实践意义的学习，培养利用自然，改造自然必须遵循自然规律的意思； 3、通过对一些内外力作用形成的自然景观图片的学习，培养欣赏美、鉴赏美得能力； 4、通过对人类活动与地表形态关系的认识，进一步树立人地关系和谐发展的思想。 【教学重点】
表面工程应用实例 [例51] 激光熔覆技术在油田注水泵零部件再制造中的应用 激光熔覆技术是以激光作为热源，用不同的添料方式在被熔覆的基体上放置所选择的涂层材料，经过激光照射使之与基体表层同时熔化，并快速凝固后形成稀释率极低、与基体材料形成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化能力及电气特性的工艺技术。该技术具有稀释率小、熔覆厚度可控、热影响区小、工作距离大、工艺实施方便、工艺可控性强的特点。 油田注水泵的柱塞和阀座等部件在腐蚀、磨蚀的介质环境下容易发生点蚀、磨粒磨损、冲蚀磨损和疲劳失效，导致其使用寿命较短。一般柱塞的使用寿命只有15~30 d，阀座的使用寿命只有7~20 d。利用激光熔覆技术在旧柱塞及旧阀座的表面再制造一层耐磨、耐腐蚀合金，有效解决了柱塞和阀座的腐蚀、磨蚀问题，可显著提高其使用寿命（见表1）。 激光熔覆技术用于油田注水泵零部件的再制造成效显著，再制造零部件各项性能指标满足需要，对降低油田注水泵故障率、延长配件寿命、降低维修费用具有重要作用。2016年以来，长庆油田注水泵零部件再制造1 800余件，节约资金200余万元，再制造部件寿命是旧品的1.5倍以上，维修费用大幅下降。 表1 柱塞和阀座再制造前后性能对比 零部件 HRC (中性盐雾试验) d HRC (中性盐雾试验) d h，五级 15–30 55–58 336 h，一级 30–60 柱塞 50–53 96 h，一级 25–45 h，五级 7–20 48–50 288 阀座 43–45 192 图1 再制造前的柱塞图2 激光熔覆中的柱塞图3 再制造后的柱塞 图4 再制造前的阀座图5 激光熔覆中的阀座图6 再制造后的阀座 长庆油田公司设备管理处吉效科供稿
《路基路面工程》课程授课教案 课程编号：B03058 课程名称：路基路面工程/ 课程总学时/学分：64/4 （其中理论64学时，实验0学时，课程设计2周） 适用专业：土木工程（道路与桥梁工程方向） 一、课程地位 《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向的一门必修的专业课。课程的主要特点是理论与实践并重，工程性较强,既要认真学习基本理论知识，又要注重工程实践。课程的目的是通过学习，使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识，具有路基路面设计的基本能力。课程的任务，在于通过教学，培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识，分析和解决路基路面工程实际问题的能力。 二、教材及主要参考资料 [1] 程培风等，路基路面工程，北京，科学出版社，2005年 [2] 万德臣，路基路面工程，北京，高等教育出版社，2005年 [3] 邓学均，路基路面工程，北京，人民交通出版社，2003年 [4] D30－2004，公路路基设计规范，北京，人民交通出版社，2004年 [5] 014－1997，公路沥青路面设计规范，北京，人民交通出版社，1997年 [6] D40－2002，公路水泥砼路面设计规范，北京，人民交通出版社，2002年 三、课时分配
四、考核方式与成绩核定办法 1. 考核方式：笔试 2. 成绩核定办法：期终考试占60﹪；平时成绩占20﹪；课程设计占20﹪； 五、授课方案 第一章绪论 1. 教学内容： （1）道路工程发展概况 介绍我国在公路自然区划、土的工程分类、路基强度与稳定性、高路堤修筑技术与支挡结构、软土地基稳定技术、岩石路基爆破技术、沥青路面结构、水泥混凝土 路面结构、柔性路面设计结构与方法、刚性路面设计结构与方法、半刚性路面结构、路面使用性能与表面特性及路面养护管理等方面取得的成绩。 （2）路基路面工程的特点 介绍路基路面工程的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等特点。 （3）影响路基路面稳定的因素
材料表面工程技术练习题（答案） 一、解释名词 1.喷丸强化技术:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗压力腐蚀能力的表面工程技术。 2.干法热浸渗:先将经常规方法脱脂除锈清洗后的清洁工件或钢材进行溶剂处理，干燥后再将工件浸入欲渗金属溶液中，保温数分钟后抽出，水冷。 3.粘结底层:某些材料能够在很宽的条件下喷涂并粘结在清洁、光滑的表面上，而且这类涂层表面粗糙度适中，对随后喷涂的其它涂层有良好的粘结作用。 4.溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面，通过能量传递，使固体的原子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜的方法。(在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。) 5.分子束外延:在超高真空环境中，将薄膜诸组分元素的分子束流，直接喷到温度适宜的衬底表面上，在合适的条件下就能沉积出所需要的外延层。 6.激光合金化技术:激光合金化就是利用激光束将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。换言之，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。 7.物理气相沉积:在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其粒子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。 8.真空蒸镀:在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。
9.热喷涂工艺:热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。 10.气相沉积:气相沉积技术也是一种在基体上形成一层功能膜的技术，它是利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料或制品获得所需的各种优异性能。 气相沉积技术一般可分为两大类:物理气相沉积(pvd)和化学气相沉积(cvd)。 11.合金电镀:在一个镀槽中，同时沉积含有两种或两种以上金属元素镀层称为合金电镀。 12.腐蚀:材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。 13.电镀:在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。 14.堆焊:在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。 15.离子镀膜:真空蒸发镀膜:在真空室内，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(基片/基板/衬底、工件)表面，凝结形成固态薄膜的方法。 16.化学转化膜:通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观(形状及几何尺寸)的一类技术。 17.表面工程技术:为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。 18.表面能:严格意义上指材料表面的内能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。
?????????*????＊?????激光再制造技术 激光再制造技术是一种全新概念的先进修复技术，它集先进的激光熔覆加工工艺技术、激光熔覆材料技术和其它多种技术于一体，不仅可以使损伤的零部件恢复外形尺寸，还可以使其性能达到甚至超过新品的水平，是重大工程装备修复 表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光使之与基体表面薄层一起熔凝的方法，在材料表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层，以改善工件表面性能的工艺。 激光再制造主要工艺流程 ?电刷镀技术 电刷镀技术需要采用专用的直流电源设备，电源的正极连接镀笔作为刷镀时的阳极；电源的负极连接工件作为刷镀时的阴极。镀笔通常采用高纯度细石墨块作为阳极材料，石墨块外面包裹一层棉花和耐磨的涤棉套。刷镀时使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上移动，并保持适当的压力。在镀笔与工
件接触的部位，镀液中的金属离子在电场的作用下扩散到工件表面，并在表面获得电子被还原成金属原子，沉积结晶形成镀层，随着刷镀时间的增长，镀层增厚，从而达到镀覆及修复的目的。 ?纳米电刷镀技术 纳米电刷镀技术是在传统电刷镀技术的基础上发展起来的先进表面工程技术，通过把具有特定性能的纳米颗粒加入到电刷镀液中，从而得到含有纳米颗粒的复合电刷镀溶液，在刷镀过程中，复合镀液中的纳米颗粒在电场力的作用下或在络合离子挟持作用下与金属离子共同沉积在基体表面，获得纳米颗粒弥散分布的复合电刷镀层，进而提高装备零件表面性能。 纳米电刷镀溶液的制备是纳米电刷镀技术的关键和基础。镀液制备的关键是要解决纳米颗粒在盐溶液中团聚这一重大难题。 高能机械化学法是一种能有效地将纳米陶瓷颗粒分散在金属基质溶液中的复合分散方法。 ?纳米铜自修复技术 纳米铜自修复技术就是纳米铜粉作为润滑油添加剂时摩擦副出现“负磨损”现象形成的一种技术。 试验样品：铜粉颗粒直径20nm-80nm（0.5%质量），基础油为650SN。试验使用前用超声分散60min。 ?激光熔覆技术 激光熔覆技术是指在被涂覆基体表面上，以不同的添料方式放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀释度极低，与基体金属成冶金结合的涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等工艺性能的方法。 目前，有些亟待解决的难题，如残余应力、变形和裂纹等。 ?激光熔覆同步送粉技术 激光熔覆过程送粉方式：预置式和同步式。预置式是将熔覆材料在激光扫描前已沉积到基体表面，此方法难以满足制备全密度功能梯度材料、高柔性等诸多现代科技需求；同步式是在激光扫描基体表面同时将熔覆材料引入熔池，可克服预置式的不足。 同步送粉法分侧向送粉和同轴送粉。 （1）侧向送粉法是粉末流与激光束轴线之间存在一定夹角，即喷嘴置于激光束一侧。难题是扫描速度方向的变化会引起熔覆层形状与厚度的改变。 （2）同轴送粉法是粉末流与激光束都垂直于熔覆层表面，克服了侧向送粉的不足。实现方法有二，如下： ①典型同轴送粉。环形粉末流围绕垂直放置的单个激光束，并汇聚于粉末流焦点。粉末流有圆环锥形聚焦粉末流和对称聚焦粉末流。 ②光内送粉。环形激光束围绕垂直放置的单个粉末流，并与粉末流相交。 光内送粉将真正消除扫描方向性问题，提高粉末流稳定性。光粉耦合不受光束离焦量影响，精度高，操作容易。通过适当调节粉斑直径和聚焦光斑直径，不仅可实现光斑略大于粉斑工艺，还能完成轮廓法熔覆过程，大大增加粉末利用率、改善熔覆质量。
现代表面工程与技术 Modern Surface Engineering and Technology 什么是表面工程？ 表面工程是将材料的表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用各种表面技术，使材料的表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。 第一章表面技术概论 表面技术是直接与各种表面现象或过程相关的，能为人类造福或被人们利用的技术----宽广的技术领域。 一、使用表面技术的目的 1、提高材料抵御环境作用能力。 2、赋予材料表面功能特性。 3、实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件。 途径： 表面涂覆：各种涂层技术（电镀、化学镀、热渗镀、热喷涂、堆焊、化学转化膜、涂装、气相沉积、包箔、贴片）。 表面改性：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理。 二、表面技术的分类 1、按作用原理 (1)原子沉积 电镀、化学镀、物理、化学气相沉积 (2)颗粒沉积 热喷涂、搪瓷涂敷 (3)整体覆盖 包箔、贴片 (4)表面改性 2、按使用方法 (1)电化学法 电镀、电化学氧化（阳极氧化） (2)化学法 化学转化膜、化学镀 (3)真空法 物理、化学气相沉积、离子注入 (4)热加工法 热浸镀、热喷涂、化学热处理、堆焊 (5)其它方法 涂装、机械镀、激光表面处理
三、表面技术的应用 1、广泛性和重要性 (1)广泛性 内容广 基材广 种类多 遍及各行业，用于构件、零部件、元器件，效益巨大 (2)重要性 ?改善耐腐蚀、磨损、氧化、疲劳断裂、辐照损伤 ?提高产品长期运行可靠性、稳定性 ?满足特殊要求（必不可少或唯一途径）
?生产各种新材料、新器件（在制备临界温度超导膜、金刚石膜、纳米多层膜、纳米粉末、纳米晶体材料、多孔硅中起关键作用；又是许多光学、微电子、磁性、化学、生物等功能器件研究和生产的基础） 2、在结构材料及构件和零部件上的应用 表面技术作用：防护、耐磨、强化、修复、装饰 3、在功能材料和元器件上的应用 制造装备中具独特功能的核心部件。 表面技术可制备或改进一系列功能材料及元器件 物理特性： ?光学 反射镜材料，防眩零件 ?热学 散热材料，耐热涂层，吸热材料 ?电学 表面导电玻璃，绝缘涂层 ?磁学 磁记录介质，电磁屏蔽材料，磁泡材料 化学特性： 分离膜材料 4、在人类适应、保护和优化环境方面的应用 (1)净化大气 原料、燃料→CO2、NO2、SO2 措施：回收、分解 方法：制备触媒载体（钯炭、铂炭、钌炭、铑炭） (2)净化水质 制备膜材料，处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化 (3)抗菌灭菌 TiO2（粉状、粒状、薄膜状）可将污染物分解 ?当光照射半导体化合物时，并非任何波长的光都能被吸收和产生激发作用，只有能量E满足式(1)的光量子才能发挥作用。 ?光子波长 h-普朗克常数，4.138×10-15 eV·s； c-真空中光速，2.998×1017 nm/s 锐钛型TiO2的Eg = 3.2eV ?在TiO2粒子表面上，有还原作用；产生氧化作用。 在界面处的还原作用：
工程制图课程教学大纲 课程编码： 学分：3 总学时：54 适用专业：非机械类各专业 一、课程的性质、目的与任务： 工程图学是研究工程与产品信息表达、交流与传递的学问。工程图形是工程与产品信息的载体，是工程界表达、交流的语言。 在工程设计中，工程图形作为构思、设计与制造中工程与产品信息的定义、表达和传递的主要媒介；在科学研究中，图形作为直观表达实验数据，反映科学规律，对于人们把握事物的内在联系，掌握问题的变化趋势，具有重要的意义；在表达、交流信息，形象思维的过程中，图形的形象性、直观性和简洁性，是人们认识规律、探索未知的重要工具。 本课程理论严谨、实践性强，与工程实践密切联系，对培养学生绘制和阅读机械工程图样的能力，掌握科学思维方法，增强工程和创新意识有重要作用。是普通高等院校本科专业重要的技术基础课程。同时，它又是学生学习后读课程不可缺少的基础。 本课程的主要任务是： （1）学习投影法（主要是正投影法）的基本理论及其应用。 （2）培养使用投影的方法用二维平面图形表达三维空间形状的能力。 （3）培养绘制（徒手绘图、尺规绘图和计算机绘图）和阅读机械工程图样的能力。 （4）培养空间想象能力和构思能力。 （5）培养工程意识，贯彻、执行国家标准的意识以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。 二、先修课程：计算机文化基础 三、教学基本要求： 本课程主要内容包括画法几何、制图基础、机械图和计算机绘图四部分，基本要求如下： （一）画法几何部分 学习用正投影法表达空间几何形体的基本理论和方法 1、投影的基本知识 了解投影法的基本概念、投影法的分类。 2、点、直线、平面的投影 （1）熟练掌握点、直线、平面在第一分角中的正投影特性和作图方法。 （2）熟练掌握直线上的点和平面内的点、线的作图方法。 （3）了解一般位置直线对投影面倾角的作图方法。 （4）了解两条直线相交、平行、交叉的投影特性和作图方法。 3、立体的投影 （1）熟练掌握棱柱和棱锥的多面正投影图作图方法和立体表面定点。 （2）熟练掌握正圆柱、正圆锥、圆球的多面正投影图作图方法和立体表面定点。 （3）掌握基本体被特殊位置平面切割后截交线的作图方法。 （4）了解基本立体表面相交时交线的作图方法。 （二）制图基础部分 1、制图基本知识 （1）了解并遵守《技术制图》、《机械制图》国家标准的基本规定 （2）掌握徒手绘图、尺规绘图的步骤和方法。
表面工程技术的作用 表面工程技术的作用是多种多样的，但其最重要的作用为提高金属机件的耐蚀性、耐磨 性及获得电、磁、光等功能性表面层。 1) 腐蚀保护性即可以提高基体材料的耐大气、海洋大气、天然水及某些酸碱盐的腐蚀作 用。例如若在钢构件上喷涂一层8515AI15合金，可使构件在海水中耐腐蚀20 - 40年。 2) 抗磨性包括抗磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。例如若在刀具表面镀上一层 TiC、TiN或Al 203薄膜，成为防止钢屑粘结的表面薄层，从而提高刀具寿命3 - 6倍。 3) 电性能包括绝缘性、导电性等。 4 ) 耐热性包括抗高温氧化、热疲劳等性能。 5) 光学特性包括反光性、光选择吸收性、吸光性等性能。 6) 电磁特性包括磁性、半导体性、电磁屏蔽性等性能。 7) 密封性。 8) 装饰性包括染色性、光泽性等性能。 9) 其它表面特性诸如耐疲劳性、保油性、可焊接性等性能。 表面技术的应用使基体材料表面具有原来没有的性能，这就大幅度地拓宽了材料的应用领域，充分发挥了材料的潜力。举例如下： 1) 可用一般的材料代替稀有的、昂贵的材料制造机器零件，而不降低甚至超过原机件的质 量。 2) 可以把两种以上的材料复合，各取所长，解决单一材料解决不了的问题。 3) 延长在苛刻条件下服役机件的寿命。 4) 大幅度提高现有机件的寿命。 5) 赋予材料特殊的物理、化学性能，有助于某些尖端技术的发展。
6) 可成功地修复磨损、腐蚀的零件。 表面工程技术的分类 表面工程技术目前还没有统一的分类办法，但一般均认为表面工程技术包括表面涂镀技术、 表面扩渗技术和表面处理技术三个领域。表面涂镀技术是将液态涂料涂敷在材料表面，或者 将镀料原子沉积在材料表面，从而获得晶体结构、化学成分和性能有别于基体材料的涂层或镀层，此类技术有有机涂装、热？镀、热喷涂、电镀、化学镀和气相沉积等；表面扩渗技术是将原子渗入(或离子注入)基体材料的表面，改变基体表面的化学成分，从而达到改变其 性能，它主要包括化学热处理、阳极氧化、表面合金化和离子注入等；表面咫理技术是通过 加热或机械处理，在不改变材料表层化学成分的情况下，使其结构发生变化，从而改变其性 能，常用的表面处理技术包括表面淬火、激光重熔和喷丸等。可见，表面工程技术远远超出 了最初的化学热处理、电镀的范畴。 表面工程技术发展的主攻方向 目前，对新型金属表面技术主要集中力量开发的为以下三方面技术：
《材料表面工程基础》课后习题目录及答案 1.材料表面工程技术为什么能得到社会的重视获得迅速发展? 2.表面工程技术的目的和作用是什么? 3.为什么说表面工程是一个多学科的边缘学科? 4.为什么会造成表面原子的重组？ 5.什么是实际表面？什么是清洁表面？什么是理想表面？ 6.常用的材料表面处理预处理种类及方法有哪些？ 7.热喷涂技术有什么特点？ 8.热喷涂涂层的结构特点是什么？其形成过程中经历了哪几个阶段？ 9.简单分析热喷涂涂层的结合机理？ 10.热喷涂只要有哪几种喷涂工艺？各有什么特点？ 11.热喷涂材料有哪几大类？热喷涂技术在新型材料开发方面可以做什么工作？ 12.镀层如何分类？怎样选择使用？ 13.金属电镀包括哪些基本步骤？说明其物理意义。 14.电镀的基本原理？ 15.共沉积合金的相特点有几种类型？ 16.电刷镀的原理及特点是什么？ 17.什么叫化学镀？实现化学镀过程有什么方式。 18.与电镀相比，化学镀有何特点？ 19.热浸镀的基本过程是什么？控制步骤是什么？其实质是什么？ 20.形成热浸镀层应满足什么条件？
21.简述钢材热镀铝时扩散层的形成过程。 22.热镀铝的优缺点怎样？ 23.表面淬火与常规淬火的区别：临界温度上移、奥氏体成分不均匀、晶粒细化、硬度高、耐磨性好、抗疲劳强度高。 24.表面淬火层组成：淬硬区、过渡区和心部区。 25.硬化层厚度的测定：金相法和硬度法。 26.喷丸强化技术原理、特点、应用围。 27.感应加热淬火原理、涡流、集肤效应。 28.工件感应加热淬火的工艺流程。 29.各种表面淬火的特点和应用围。 30.什么是表面工程？表面工程技术的作用是什么？ 31.金属离子电沉积的热力学条件是什么？金属离子从水溶液中沉积的可能性取决于什么？ 32.什么是热喷涂技术？试简述热喷涂的特点。 33.热喷涂的涂层结构特点是什么？其涂层与基体的结合机理是什么？一般的等离子喷涂层不可能形成太厚的涂层，为什么？而HVOF技术则可以获得10余毫米厚的超厚涂层，又是为什么？ 34.化学镀的基本原理是什么？有哪些特点？ 35.材料表面工程技术是我校材料科学的学科优势之一？你对于我校材料表面技术的发展有什么想法和建议？ 36.材料表面耐腐蚀的技术有哪些？我国规定煤矿系统的井筒井架、电力塔架、广播发射塔等必须要进行钢结构长效防腐处理。一般的寿命要求30～50年。请
面向二十一世纪的表面工程和再制造工程 徐滨士 装甲兵工程学院装备再制造国防科技重点实验室北京100072 摘要：表面工程发展至今经历了传统表面工程、复合表面工程、纳米表面工程三个发展阶段。表面工程作为先进制造工程和再制造工程的重要组成部分，可以为先进制造工程与再制造工程的发展提供重要技术支撑。同时表面工程和再制造工程作为发展循环经济的重要组成方式，符合节约资源、能源，建设资源节约型、环境友好型社会的要求。面对21世纪表面工程及再制造工程的发展应坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进实用技术改造提升产品性能和质量、降低材料消耗，实现拉动国民经济发展、节约能源、保护环境的目的，发挥表面工程及再制造工程对循环经济发展的重要支撑作用，通过科技创新不断发展完善表面工程及再制造工程，对促进我国国民经济全面而快速地步入循环经济轨道具有重大而深远的意义。 关键词：表面工程再制造工程循环经济科技创新 2006年2月发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要中指出―21世纪新科技革命迅猛发展，正孕育着新的重大突破，将深刻地改变经济和社会的面貌。信息科学和技术发展方兴未艾，依然是经济持续增长的主导力量；生命科学和生物技术迅猛发展，将为改善和提高人类生活质量发挥关键作用；能源科学和技术重新升温，为解决世界性的能源与环境问题开辟新的途径；纳米科学和技术新突破接踵而至，将带来深刻的技术革命。‖因此，科技工作者要站在时代的前列，以世界眼光，迎接新科技革命带来的机遇和挑战。纵观全球，许多国家都把强化科技创新作为国家战略，把科技投资作为战略性投资，大幅度增加科技投入，并超前部署和发展前沿技术及战略产业，实施重大科技计划，着力增强国家创新能力和国际竞争力。面对国际新形势，我们必须增强责任感和紧迫感，坚定地把科技创新作为经济社会发展的首要推动力量，把提高自主创新能力作为调整经济结构、转变增长方式、提高国家竞争力的中心环节，把建设创新型国家作为面向未来的重大战略选择[1]。 再制造工程是以产品全寿命周期理论为指导，以废旧产品性能跨越式提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，来修复、改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。简言之，再制造工程是废旧产品高技术修复的产业化[2-4]。实践证明，再制造可使废旧产品中蕴含的价值得到最大限度的开发和利用，是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径，是节约资源的重要手段。对废旧机电产品进行再制造是发展循环经济、建设节约型社会的重要举措。
化学微格教学教案 系别：化学系 专业：化学教育 班级：121班 姓名：王瑗 学号：2012121146
微格教学教案格式 班级：__121________科目：____高中化学____时间__2014.11.19__ 主讲人: _____王瑗_____指导老师：李鹏鸽
1分30秒【提问】展示一个实验装置：在硫酸 溶液中插入一个锌片和铜片，问大家 会看到什么现象？ 【再次提问】那如果我们用一根导线 将锌片和铜片连接起来，和原来会有 什么不同吗？ 【过度】很好，那我们再在导线中 接上一个电流表后发现，电流表指针 发生了偏转，说明有电流产生，是不 是也就验证了大家刚才的猜想。 【讲述】1.实验中铜片表面为什么有 气泡？2.流计指针为什么偏转？ 1.Zn、Cu用导线连接一同浸入稀硫酸 时，Zn比Cu活泼，易失去电子，电 子从Zn片流出通过导线流向Cu片， 电子定向移动形成电流，故电流计指 针有偏转。 2.溶液中的H+从Cu片获得电子，2H+ +2e-=H2，生成氢气，故Cu片表面有 气泡生成。 提问技能 提问技能 讲解技能 【回答】 锌表面会有气泡产 生，铜和硫酸不反 应。 导线是用来连接电 路的，应该有电流 吧 锌片逐渐溶解，铜 片上有大量气泡产 生。指针发生偏转， 产生电流。 对照书本，认真做 笔记。 从已学的知识一点一点 向新知识渗透，通过实 验装置的一点点变化， 引出原电池的装置，便 于学生的吸收，且让学 生在观察、分析、讨论 中发现问题、提出问题、 解决问题。 提高学生的分析、表达、 归纳能力。
附：板书设计 §4-4 原电池原理
材料表面工程教案 李远睿编写 重庆大学材料科学与工程学院 2005年4月 前言Foreword 金属材料表面工程学科是涉及范围较广的学科。总的目的是：在保证材料整体强度水平不降低的基础上设法应用不同的现代技术手段赋予材料表面各种所需要的性能。本课程在介绍了金属表面的有关基础知识后，结合国内外最新的资料和信息及老师的科研实践，分别讲解：表面准备、表面冷塑性变性强化、表面覆层强化，高能量密度表面强化与改性、表面淬火强化，化学热处理表面强化及表面特殊涂覆处理和表面复合处理技术等内容。由于在热处理工艺学中学习了表面淬火强化和化学热处理等方面的内容，则在本课程中不再详细讨论了。 一综述： 1．金属材料表面工程学的地位。 金属材料，特别是钢铁材料，目前仍旧是机械,设备和工程构件的主要材料。国内机械行业曾对114 个大型企业耗用材料的统计资料表明：钢铁材料占93.13%；有色金属占1.85%；非金属材料占5.2%。目前存在的主要问题是：材料消耗多、利用率低、质量欠稳定、制成的零部件或工程结构失效较早等。 2．机械零件失效的主要形式： a 塑性变形。原因是材料强度不足或过载使用； b 断裂。有韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂三种类型； c 磨损。按磨损机理分为磨料磨损、冲蚀磨损、粘着磨损和疲劳磨损四类，各类磨损又可以细分为更具体的一些形式。 d 腐蚀。在环境及周围介质作用下，对金属材料及零件的腐蚀。
在以上四种失效形式中，磨损、疲劳和腐蚀占80%以上。由现代理化手段分析后证实：失效通常是从材料的表面开始的，而且往往是因其表面性能不高所致。故研究金属材料的表面及其相应的强化方法有十分重要的意义。 二表面强化技术的分类及概况。 1．分类。通常按表面强化技术的性质分类，可以分为： a化学热处理表面强化；b表面淬火强化；c表面覆层（化成处理覆层、覆衬、CVP、PVD薄膜和热浸渗）强化及装饰；d表面冷塑性变形强化；e表面复合强化；f表面高能量密度改性与强化。 2．各类表面强化的概况。 a 化学热处理表面强化。即用渗入原子在材料表层内扩散而形成人工内污染层，以改变表层的化学成分为先决条件，再进行不同处理后赋与表面和内部不同的组织，从而具有不同性能的表面强化方法。例如：钢的渗碳、氮化、碳氮共渗、渗硼、热浸渗和渗金属等等。 b 表面淬火。不改变材料的化学成分，只是因表层相变而产生的强化方法称为表面淬火。例如：高频、中频和表面感应加热淬火、火焰加热表面淬火、电子束、激光（Laser）束加热表面淬火等。 c 表面冷塑性变形强化。在金属材料的再结晶温度之下，使其表层发生冷塑性变形后达到表层加工硬化，弥补其表面轻微脱碳和细小缺陷并形成表层残余压应力的强化方法称为表面冷塑性变形强化。其显著作用就是提高金属材料及其制品的高周疲劳寿命，且材料本身强度愈高，其表面强化效果愈显著。表面冷塑性变形强化的方法有：表面滚压、内孔挤压和表层喷丸强化。其中，喷丸强化用得最普遍。 d 表面覆层强化及装饰。使金属表面获得特殊的覆盖层，以提高其耐磨、耐蚀、抗疲劳及装饰等目的工艺方法都称为表面覆层强化及装饰。它分为：表面镀膜，化成处理和表面覆衬。表面镀膜主要有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和分子外延技术等；化成处理主要有：化学镀、电镀、发蓝、发黑、磷化和铝的阳极氧化等；表面覆层主要为热喷涂、热堆焊覆层（衬）和用玻璃和地沥清等覆衬于其表面，以达到耐热、耐蚀、防滑、修复尺寸和防腐等目的。 e高能量密度表面强化。以极高密度的能量作用于金属表面使其发生物理、化学变化，达到强化或表面改性的目的称为高能量密度表面强化。特点是：方法简单、时间短、变形小、高效率等，但设备复杂，造价高。采用：电子束、激光束、太阳能和高频冲击表面感应加热等。能量密度：以电子束和激光束提供的能量密度最高，可达到：