材料学院生产实习报告.docx

材料科学与工程学院

本科生产实习报告

系 别： 姓名/学号：
实习地点：
带队教师：

2013年10月3日

目 录

引 言 1
第一部分 预习报告 2
1.1连续退火简介 2
1.2热镀锌简介 3
1.3电镀简介 5
1.4热喷涂简介 8
1.5PVD简介 10
第二部分 实习培训报告 11
2.1关于马钢四钢扎和马钢表面工程的认知介绍.....................................................12
2.2关于泰尔重工的认知介绍.......................................................................................14
2.3关于马钢车轮公司的认知介绍..............................................................................15
第三部分 下场实习报告.................................. ....................................................................16
3.1马钢表面工程技术有限公司...................................................................................16
3.2马钢车轮公司和第四钢扎总厂...............................................................................19
3.3方圆回转支承公司....................................................................................................21
3.4马鞍山多晶金属材料技术有限公司......................................................................23
3.5泰尔重工..........................................................................................................24

实习总结..................................................................................................................................27
致谢..........................................................................................................................................27
参考文献 28
引 言

实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会、在实践中巩固知识；实习又是对每一位大学毕业生专业知识的一种检验，它让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，既开阔了视野，又增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础，也是我们走向工作岗位的第一步。

这学期开学我们材料学院的学生在侯清宇老师和其他专业老师的带领下到马鞍山钢铁公司下属的表面工程公司、第四钢轧总厂、车轮公司以及方圆回转支承公司、多晶科技公司、泰尔重工进行了认识实习。如今为期三周的生产实习已经结束了，这三周的实习让我学到了很多东西，使我受益匪浅。作为一门课程，它具有十分特殊的意义。生产实习是大学实习的重要组成部分，学校很是重视，每年都批下大批资金安排各专业学生到各个工厂参观实习，增长学生的见识，巩固课本知识，让我们了解工厂的一些基本运作过程，为我们以后的学习和工作打下坚实的基础。所谓生产实习，就是将所学专业与实际生产建设相联系，以参观学习获得感性认识为主。一方面，可以为大四所设课程打下一个良好的感性认识的基础，一方面可以让我们学生认识到所学专业的部分发展前景。

古人有云：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。自从走进了大学，距离工作就不远了，学校为了拓展我们学生自身的知识面，扩大与社会的接触面，增加个人在社会竞争中的经验，锻炼和提高我们 的能力，以便在以后毕业后能真正走入社会，从而组织我们这次的认 识实习。认识实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野，增长了见识，使我们对以后的要学的知识有了一个大体的 认识，让我们熟悉了以后的工作环境。同样也让我们了解了当下钢铁行业的就业形势。

第一部分 预习报告
1.1 连续退火简介
连续退火(continuous annealing)是相对罩式退火而言的，连续退火为带钢连续通过退火炉，退火炉无封口，带钢不经过停留而直接进行卷取的生产方式。在生产应用中，连续退火应用广泛，连续退火使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，钢的组织和性能恢复到冷变形前状态的热处理工艺。
1.1.1连续退火
带钢在直通式炉内连续运行过程中完成的退火工艺。带钢的连续退火研究开始于20世纪30年代。50～60年代连续热处理工艺在镀锡原板的生产中得到广泛运用。随后，日本采用高温轧制(Ar3点以上)、高温卷取(Ar1点以上)工序同退火时过时效处理(见时效处理)工序合并的方法，生产深冲用冷连铸|轧钢板获得成功。1971年和1972年日本先后建成了两条连续退火生产线。到了80年代连续退火得到了广泛应用。连续退火机组的工艺流程如图所示。

冷轧带钢厂连续退火机组工艺流程
1-开卷和焊接；2-清洗；3-活套；4-连续退火；5-平整和拉矫；6-卷取

连续退火炉按作业方式分立式(塔式)与卧式两种。塔式退火炉用于每月必须退火1万t以上的带钢时才是经济的。产量低时，用卧式连续退火炉较经济，因为这种炉子投资低、热量消耗较少。
目前，在生产中运行的有4种工艺：
　　　(1)新日铁公司的NSC-CAPL方法；
　　　(2)日本钢管公司的NKK-CAL方法；
　　　(3)川崎公司的KM-CAL方法；
　　　(4)比利时公司的NOWAQ方法。
它们的不同点在于加热后的冷却方法不同，有水冷、气冷、辊冷、水一气复合冷却、辊一气复合冷却、浸冷、喷冷等。各种冷却方法用来控制冷却速度，以得到所需组织结构的冷却带钢。4种方法原则上有两种不同的退火周期。一种是加热到退火温度后保温，冷却到过时效温度时再保温，随后冷却到室温。另一种是加热到退火温度后保温，冷却到室温，再重新加热到过时效温度，在此温度上保温，最后冷却到室温。对双相钢，无需加热到过时效温度。用上述两种不同退火周期，可生产CQ(商用质量)、DQ(冲压质量)、DDQ(深冲质量)、HS(高强度钢)和双相钢。
连续退火因周期短、产品质量均匀、设备投资节省、占地面积少等优点而获得广泛发展。日本1982年建造的带钢生产线，将酸洗、冷轧、电解脱脂、退火、精整等工序合并成一条连续生产线，成为工艺更先进的全连续冷轧带钢机组。

连续退火(continuous annealing)是相对罩式退火而言的，连续退火为带钢连续通过退火炉，退火炉无封口，带钢不经过停留而直接进行卷取的生产方式。在生产应用中，连续退火应用广泛，连续退火使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，钢的组织和性能恢复到冷变形前状态的热处理工艺。

1.2 热镀锌简介
热镀锌（galvanizing） 也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。 热镀锌工艺流程：成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工 1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了。然而，热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
1.2.1原理
1 引言
热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。

2 热镀锌层防护性能
通常电镀锌层厚度5～15μm，而热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
3 热镀锌层形成过程
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。

4.生产工序
热镀锌（钢管）生产工艺：
上料→酸洗、水洗→溶剂→烘干→热镀锌→内、外吹→滚标、标识→钝化→检验→包装。
1.2.2工业方法
湿法工艺 、单张钢板、 惠林热法、 线内退火、 森吉米尔法、 美钢联法、 赛拉斯法、 莎伦法、 改良森吉米

1.2.3热镀锌原理
将铁件清洗干净，然后溶剂处理，烘干后浸入锌液中，铁与熔融锌反应生成一合金化的锌层，其流程为：脱脂--水洗--酸洗--助镀--烘干--热浸镀锌--分离--冷却钝化。
热镀锌的合金层的厚度主要取决于钢材的硅含量等化学成份，钢材的横截面积大小，钢材表面的粗糙程度，锌锅温度，浸锌时间，冷却快慢，冷轧变形等。

1.2.4热镀锌的优点
1、处理费用低：热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低；
2、持久耐用：在郊区环境下，标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补；在市区或近海区域，标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补；
3、可靠性好：镀锌层与钢材间是冶金结合，成为钢表面的一部份，因此镀层的持久性较为可靠；
4、镀层的韧性强：镀锌层形成一种特别的冶金结构，这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤；
5、全面性保护：镀件的每一部分都能镀上锌，即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护；
6、省时省力：镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷，并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。
7、初期成本低：一般情况下，热浸锌的成本比施加其他保护涂层要低，原因很简单，其他保护涂层如打砂油漆是劳力密集的工序，反之热浸锌的工序为高机械化，紧密控制的厂内施工。
8、检验简单方便：热浸锌层可以目视及简单的非破坏性涂层厚度表作测试
9、可靠性：热浸锌的规格一般按照BS EN ISO 1461执行，规限其最低的锌层厚度，所以其防锈年期及表现是可靠及可预计的。

1.3电镀简介
　　电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属，具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层。

铝件电镀液配方工艺流程：
高温弱碱浸蚀→清洗→酸洗→清洗→浸锌→清洗→二次浸锌→清洗→预镀铜→清洗→氰化镀银→回收洗→清洗→浸亮→清洗→烘干。
从工艺流程看，所选保护材料必须耐高温（80℃左右）、耐碱、耐酸，其次，保护材料在镀银后能易于剥离。
市售的保护材料有可剥性橡胶、可剥性漆、一般粘性胶带及胶带等。分别试验这些保护材料的耐酸、碱腐蚀、耐高温（碱蚀溶液最高温度80℃左右）性能以及可剥离性。

1.3.1工作原理
1.概述
电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同，但均含有提供金属离子的主盐，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂，用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂，阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程。因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。

2.电镀原理图
在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。
首先电镀液有六个要素：主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。　　电镀原理包含四个方面：电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。　　电镀反应中的电化学反应：下图是电镀装置示意图，被镀的零件为阴极，与直流电源的负极相连，金属阳极与直流电源的正极联结，阳极与阴均浸入镀液中。当在阴阳两极间施加一定电位时，则在阴极发生如下反应：从镀液内部扩散到电极和镀液界面的金属离子Mn+从阴极上获得n个电子，还原成金属M。另一方面，在阳极则发生与阴极完全相反的反应，即阳极界面上发生金属M的溶解，释放n个电子生成金属离子Mn+。

3.电极及反应机理
A、电极电位　　当金属电极浸入含有该金属离子的溶液中时，存在如下的平衡，即金属失电子而溶解于溶液的反应和金属离子得电子而析出金属的逆反应应同时存在：Mn++ne = M　　平衡电位与金属的本性和溶液的温度，浓度有关。为了精确比较物质本性对平衡电位的影响，人们规定当溶液温度为250℃，金属离子的浓度为1mol/L时，测得的电位叫标准电极电位。标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化，而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原。
B、极化　　所谓极化就是指有电流通过电极时，电极电位偏离平衡电极电位的现象。所以，又把电流-电位曲线称为极化曲线。产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化。　　1、电化学极化　　由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电子的速度，从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用。　　2、浓差极化　　由于邻近电极表液层的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化称浓差极化，这是由于溶液中离子扩散速度小于电子运动造成的。　　电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子并在阴极上进行金属沉积的过程。　　电镀原理简单而言，就是在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层。
电镀的要素： 1.阴极：被镀物，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不可溶性阳极，大部分为贵金属（白金，氧化铱）。 3.电镀药水：含有欲镀金属离子的电镀药水。 4.电镀槽：可承受，储存电镀药水的槽体，一般考虑强度，耐蚀，耐温等因素。 5.整流器：提供直流电源的设备。
(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预浸)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装
电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素，包括：电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。

4.阴极电流密度
任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围，获得良好镀层的最小电流密度称电流密度下限，获得良好镀层的最大电流密度称电流密度上限。一般来说，当阴极电流密度过低时，阴极极化作用小，镀层的结晶晶粒较粗，在生产中很少使用过低的阴极电流密度。随着阴极电流密度的增大，阴极的极化作用也随之增大(极化数值的增加量取决于各种不同的电镀溶液)，镀层结晶也随之变得细致紧密；但是阴极上的电流密度不能过大，不能超过允许的上限值(不同的电镀溶液在不同工艺条件下有着不同的阴极电流密度的上限值)，超过允许的上限值以后，由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故，在阴极的尖端和凸出处会产生形状如树枝的金属镀层、或者在整个阴极表面上产生形状如海绵的疏松镀层。在生产中经常遇到的是在零件的尖角和边缘处容易发生“烧焦”现象，严重时会形成树枝状结晶或者是海绵状镀层。

5.电镀溶液温度
当其它条件（指电压不变，由于离子扩散速度加快，电流会增大）不变时，升高溶液的温度，通常会加快阴极反应速度和离子扩散速度，降低阴极极化作用，因而也会使镀层结晶变粗。但是不能认为升高溶液温度都是不利的，如果同其它工艺条件配合恰当，升高溶液温度也会取得良好效果。例如升高温度可以提高允许的阴极电流密度的上限值，阴极电流密度的增加会增大阴极极化作用，以弥补升温的不足，这样不但不会使镀层结晶变粗而且会加快沉积速度，提高生产效率。此外还可提高溶液的导电性、促进阳极溶解、提高阴极电流效率(镀铬除外)、减少针孔、降低镀层内应力等效果。

6.搅拌
搅拌会加速溶液的对流，使阴极附近消耗了的金属离子得到及时补充和降低阴极的浓差极化作用，因而在其它条件相同的情况下，搅拌会使镀层结晶变粗。
采用搅拌的电镀液必须进行定期或连续过滤，以除去溶液中的各种固体杂质和渣滓，否则会降低镀层的结合力并使镀层粗糙、疏松、多孔。

7.电镀方式
电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品，如汽车的保险杠，自行车的车把等。滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。

1.3.4发展阶段
(1)直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声大．已经被淘汰。
(2) 硅整流阶段是直流发电机的换代产品，技术十分成熟，但效率低，体积大，控制不方便。仍有许多企业使用这种电镀电源。
(3) 可控硅整流阶段是替代硅整流电源的主流电源，具有效率高、体积小、调控方便等特点。随着核心器件——可控硅技术的成熟与发展．该电源技术日趋成熟，已获得广泛应用。
(4) 晶体管开关电源即脉冲电源阶段脉冲电镀电源是当今最为先进的电镀电源，它的出现是电镀电源的一次革命。这种电源具有体积小、效率高、性能优越、纹波系数稳定．而且不易受输出电流影响等特点。脉冲电镀电源是发展的方向，现已开始在企业中使用。

1.4热喷涂简介
热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
1.4.1热喷涂原理图
1．热喷涂是一种表面强化技术，是表面工程技术的重要组成部分，一[1]直是我国重点推广的新技术项目.它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
2．热喷涂原理：热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状的涂层。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。
3．定 义 :热喷涂，是将熔融状态的喷涂材料，通过高速气流使其雾化喷射在零件表面上，形成喷涂层的一种金属表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫 “涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。
4．用 途 :这在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面，形成牢固的覆盖层，从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。它可以在设备维修中修旧利废，使报废的零部件“起死回生”；也可以在新产品制造中进行强化和预保护，使其“益寿延年”。
5．热喷涂材料 :喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护。

1.4.2技术特点
1．基体材料不受限制，可以是金属和非金属，可以在各种基体材料上喷涂；
2．可喷涂的涂层材料极为广泛，热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,如硬质合金、陶瓷、金属、石墨等；
3．喷涂过程中基体材料温升小，不产生应力和变形；
4．操作工艺灵活方便，不受工件形状限制，施工方便；
5．涂层厚度可以从0.01至几毫米；
6．涂层性能多种多样，可以形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层；
7．适应性强及经济效益好等优点。

1.4.3常用方法
火焰喷涂、氧乙火焰粉末喷涂、氧乙炔火焰线材喷涂、氧乙炔火焰喷焊、超音速火焰喷涂（HVOF）、电弧喷涂、等离子喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂

1.5PVD简介
PVD(Physical Vapor Deposition)，指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以是某些有特殊性能（强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等）的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能！ PVD基本方法：真空蒸发、溅射 、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）
1.5.1技术发展
PVD技术出现于二十世纪七十年代末，制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。最初在高速钢刀具领域的成功应用引起了世界各国制造业的高度重视，人们在开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也在硬质合金、陶瓷类刀具中进行了更加深入的涂层应用研究。与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下时对刀具材料的抗弯强度无影响；薄膜内部应力状态为压应力，更适于对硬质合金精密复杂刀具的涂层；PVD工艺对环境无不利影响，符合现代绿色制造的发展方向。当前PVD涂层技术已普遍应用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、车刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度，涂层成分也由第一代的TiN发展为TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta－C等多元复合涂层。

1.5.2涂层技术
增强型磁控阴极弧：阴极弧技术是在真空条件下，通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态，从而完成薄膜材料的沉积。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用，将靶材表面的电弧加以有效地控制，使材料的离化率更高，薄膜性能更加优异。
过滤阴极弧：过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统，可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净，经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%，并且可以过滤掉大颗粒， 因此制备的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蚀性能好，与机体的结合力很强。
磁控溅射：在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同，导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
离子束DLC：碳氢气体在离子源中被离化成等离子体，在电磁场的共同作用下，离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上，沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压，因而离子能量更大，使得薄膜与基片结合力很好；离子电流更大，使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构，工艺控制精度可达几个埃，并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至最小。

1.5.3物理气相沉积技术 PVD 介绍
物理气相沉积具有金属汽化的特点，与不同的气体反应形成一种薄膜涂层。今天所使用的大多数 PVD 方法是电弧和溅射沉积涂层。这两种过程需要在高度真空条件下进行。
Ionbond 阴极电弧PVD 涂层技术在 20 世纪 70 年代后期由前苏联发明，如今，绝大多数的刀模具涂层使用电弧沉积技术。
一、工艺温度
典型的 PVD 涂层加工温度在 250 ℃— 450 ℃之间，但在有些情况下依据应用领域和涂层的质量， PVD 涂层温度可低于 70 ℃或高于 600 ℃进行涂层。
二、涂层适用的典型零件
PVD 适合对绝大多数刀具模具和部件进行沉积涂层，应用领域包括刀具和成型模具，耐磨部件，医疗装置和装饰产品。
材料包括钢质，硬质合金和经电镀的塑料。
典型涂层类型
涂层类型有 TiN, ALTIN,TiALN,CrN,CrCN,TiCN 和 ZrN, 复合涂层包括 TiALYN 或 W — C ： H/DLC
涂层厚度一般 2~5um ，但在有些情况下，涂层薄至 0.5um , 厚至 15um装载容量。
三、分类
当前物理气相沉积分为三类，射频直流溅射、PLD、ion beam。

第二部分 实习培训报告
2.1关于马钢四钢扎和马钢表面工程的认知介绍
一、 四钢扎汽车镀锌板
1、 镀锌板的性能要求
（1） 耐腐蚀性：抗冬季道路撒盐的腐蚀、抗海洋气候大气腐蚀
（2） 成型性：基板满足冲压成型的要求、镀层附着力强，抗剥落、抗粉化
（3） 焊接性：要求镀锌板具有良好的焊接性
（4） 涂漆性：磷化的电泳涂漆较好
（5） 表面质量：表面平整、镀层厚度均匀
（6） 公差尺寸：板形平整、公差小

2、 热镀锌过程：分解、吸收、扩散
热镀锌时，熔融的锌液与铁接触，在相界面上发生化学反应，形成金属间化合物，从钢基体中开始可能含有依次为Γ相（Fe5Zn26）、ξ相(FeZn)、τ相（FeZn13）、η相(Zn)。

工艺流程：原料（冷轧钢卷）→开卷→剪切头尾→焊接→碱液喷洗→碱液涮洗→电解脱脂→水涮洗→一级水洗→二级水洗→热风干燥→入口活套→还原退火→热浸镀锌→锌层控制→冷却→光整→拉伸弯曲矫直→钝化→烘干→出口活套→静电涂油→出口剪切→卷取→卸卷→钢卷称重→包装→入库。 

3、 镀锌层的质量检测
(1)、利用弯曲试验来测定镀锌层的分化量
镀层粉化程度随镀层中Fe含量的增多而增多

一般认为粉化与镀层的化学成分和相结构有关

采用XRF、XPS检测镀层铁的含量
(2)、减小镀层粉化的措施
（1）、控制铁含量
（2）、添加S（0.06%~0.8%）
（3）、控制热轧条件，减小漏镀点

4、 板带清洗
（1） 有机溶剂清洗除油
（2） 化学碱液清洗除油
（3） 电化学清洗除油
（4） 表面活性剂除油
（5） 超声波除油

二、 马钢表面工程
燃气法
热喷涂 气体放电法
电热法
激光热源法
马钢表面工程主要的喷涂方法：超音速喷涂
超音速火焰喷涂，它的英文缩写为HVOF（High Velocity Oxygen Fuel）。超音速火焰喷涂是在爆炸喷涂的基础上发展起来的一项新的热喷涂技术，是在上世纪八十年代初期，由美国Browning公司最先研制成功，并推出名为JET-KOTE的商用喷涂设备。超音速火焰喷涂技术一经问世，就以其超高的焰流速度和相对较低的温度，在喷涂金属碳化物和金属合金等材料方面显现出了明显优势。在世界各大热喷涂公司的积极推动下，该技术发展很快，目前超音速火焰喷涂技术在喷涂金属碳化物、金属合金等方面，已逐步取代了等离子喷涂和其它喷涂工艺，成为热喷涂的一项重要工艺方法。

1.高速火焰喷涂原理
高速火焰喷涂是将助燃气体与燃烧气体在燃烧室中连续燃烧，燃烧的火焰在燃烧室内产生高压并通过与燃烧室出口联接的膨胀喷嘴产生高速焰流，喷涂材料送入高速射流中被加热、加速喷射到经预处理的基体表面上形成涂层的方法。可使用乙炔、丙烷、丙烯、氢气等作为燃气，也可使用柴油或煤油等液体燃料。
煤油、氧气通过小孔进入燃烧室后混合，在燃烧室内稳定、均一地燃烧。有监测器用来监控燃烧室内压力，以确保稳定燃烧，喷涂粉末的速度与燃烧室内压力成正比。燃烧室的出口设计使高速气流急剧扩展加速，形成超音速区和低压区。粉末在低压区域沿径向多点注入，粉末均一混合，在气流中加速喷出。高速火焰喷涂焰流速度高达1500m/s-2000m/s，一般可观察到5-8个明显的马赫锥，粒子流速度高达300-650m/s。

2．设备构成
高速火焰喷涂设备一般由喷枪、送粉器、控制系统、喷枪冷却系统、气体供应系统五部分构成。目前我国在用的高速火焰喷涂设备绝大部分是进口的，使用最多的型号为：Sulzer Metco公司的DJ-2700和Praxair公司的JP-5000，JP-5000 是原Hobart Tafa公司研制成功的，后该公司并入了Praxair公司。这两种设备在国外应用也最为广泛，代表了当今世界高速火焰喷涂技术的发展水平。
（1） Praxair JP-5000型。该设备以煤油作为燃料，其特点是燃烧室压力高（＞10bar），功率大、焰流出口速度高（2100m/s）；粉末由燃烧嘴低压区沿径向注入，使得粉末受热均匀、充分。相比其它工艺，其适宜喷涂的粉末粒度较粗，这有利于降低成本。目前为止，JP-5000喷制的WC-Co涂层性能略优于其它HVOF方法，但其氧气和煤油的消耗量十分惊人。
（2）Sulzer Metco DJ-2700 。该设备由Sulzer Metco公司生产，以丙烷或丙烯作为燃气，国内大多用丙烷作燃气。该设备分手动控制型和自动控制型两种，手动型设备仅由喷枪、送粉器、流量控制器三部分构成，具有很好的机动性，可用于现场喷涂生产。同JP-5000相比，DJ-2700具有配置简单实用，操作方便、氧-燃气耗量低的特点。

3．涂层和工艺特点
高速火焰喷涂工艺因其鲜明的特点：超高的焰流速度和相对较低的温度，使其涂层性能和喷涂工艺具有许多特点：
（1）火焰及喷涂粒子速度高。火焰速度达到1800m/s以上，粒子速度：300-650m/s。
（2） 粉粒受热均匀。喷涂粉粒沿轴向或径向注入燃烧室，使粉末在火焰中停留时间相对较长，熔融充分，产生集中的喷射束流。
（3）粉粒与周围大气接触时间短，粉末粒子飞行速度高，和周围大气接触时间短，很少与大气发生反应，喷涂材料中活泼元素烧损少。这对碳化物材料尤为有利，可避免分解和脱碳。
（4）喷涂粉末细微，涂层光滑 用于高速火焰喷涂的粉末粒度一般为：10-45μm，属于细粒度粉末，同时喷涂粒子速度高，熔融充分，形成涂层时变形充分，使得涂层表面粗糙度小。
（5）涂层致密，结合强度高 一般高速火焰喷涂涂层的孔隙率＜2%，结合强度＞70MPa。

2.2关于泰尔重工的认知介绍
泰尔重工主要从事动力传动机械产品的开发和制造，专注于工业万向轴、齿轮联轴器和剪刃等三类产品的设计、生产和销售。

一、 主要产品万向轴的介绍
1、结构形式
万向联轴器有多种结构型式，例如：十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等，最常用的为十字轴式，其次为球笼式，在实际应用中根据所传递转矩大小分为重型、中型、轻型和小型。
2、用途
用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
3、 材料
45号钢，45号锻钢，40铬，铸铁。
4、功能
用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。

二、实习内容及要求
1、 实习工厂概况
目前生产、人员、资金、利润、主要产品的概况及工厂发展规划
2、 金属材料及热处理设备与工艺
工厂热处理车间设备及生产状况、箱式电炉、盐浴炉…

2.3关于马钢车轮公司的认知介绍
马钢车轮公司专门生产火车车轮、轮箍、环件等，拥有板、线、型、轮一体化生产线，为亚洲最大的车轮生产企业。技术力量雄厚，产品配套齐全。有一整套的炼铁、炼钢、轧制车轮生产线。近年又研制动车轮、重载车轮取得了关键性突破。

一、车轮损伤类型
1、踏面剥离：剥离是车轮踏面失效的主要类型。车轮剥离一般分为2种类型,一类是由滚动接触疲劳应力作用引起的剥离;另一类是由热作用和机械作用引起的剥离,主要有制动剥离和擦伤剥离。
2、踏面磨损
3、塑性变形
4、轮辋裂纹：一旦出现裂纹，直接报废

二、马钢车轮检测线

超声波探伤检测 无损检测人员 X射线成像检测