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摘要：随着我国机械经济体制的发展，机械材料的浪费现象也更加严重，机械材料的铺张浪费，给我国综合国力的增长带来了严重影响。为了有效促进我国经济的快速发展，使我国经济在全球经济中占有重要地位，本文将对机械工程材料的表面处理方法进行研究。
关键词：机械工程；材料表面；处理方法
前言：对机械材料的表面进行综合处理，一方面能够延长机械材料的使用寿命，提高机械材料的重复使用率，另一方面又能夠减少机械材料的浪费现象的发生，保障了我国机械企业的经济效益。机械工程材料的表面处理方法主要有表面覆盖层强化法、化学转化膜技术法等，综合分析机械工程材料的表面处理方法对我国机械经济的发展具有重要意义。
1机械工程材料概述
1.1机械材料的发展历史
机械工程材料属于工艺材料的一种，是指用于制造各种机械零件或者机械构件在制造过程中的工艺材料，是机械加工的重要组成部分。机械材料的发展具有悠久的历史，在钢、铁等材料未被发现之前，人类最早使用的机械材料主要是自然材料，自然材料能够从自然中获取，而且材料资源比较广，获取的方法也比较简便，例如，石头、泥土、兽皮等。随着人类文明的不断进步，火被人们发明出来，随着火种的发明，人们又逐渐的摸索出烧瓷制造术，能够烧制出陶器或者瓷器等，这一时期就主要使用陶器和瓷器。到西周时期，我国劳动人们发现了青铜，青铜也是我国最早开始使用的金属材料。随着人类文明的进一步深化，炼钢和炼铁技术的发展为机械材料的使用带来了前所未有的机遇，现阶段我国主要使用的机械材料是钢或者铁，也有一小部分使用高分子材料。二十世纪以来，国内外的很多机械材料专家致力于研究提高钢铁等材料的使用性能和加工性能。进入二十一世纪以来，国内外的材料工作者主要研究高分子材料在机械中的使用[1]。
1.2机械材料的分类
1.2.1按金属性质划分
机械工程材料的涉及的范围很广，按照金属性质划分主要为金属材料和非金属材料。金属材料在机械工程中占有重要地位，主要是因为金属材料具有很好的导热性质，导电性能也比较强，用来制作机械零件的硬度比较高，金属材料的化学性质比较稳定，被广泛使用在我国机械工程的零件制作中。非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料，和有机高分子材料，除此之外，还要两者混合的符合材料，由于复合材料结合了有机高分子材料和无机非金属材料的优点，所以具有比一般材料优越的综合性能，被当做一种新型材料应用在工程制作中。
1.2.2按使用类型划分
机械工程材料按用途划分的种类比较多，有结构钢组成的结构材料，也有工具钢组成的共模具材料，还要不锈钢组成的耐腐蚀性较强的耐蚀材料。按使用类型划分的机械工程材料的用途由制造材料的成分决定，由耐磨钢组成的材料就具有很好的耐磨性质。
2机械工程材料表面处理方法的重要意义
用于制造机械产品的材料的质量和性能在很大程度上决定了机械产品的安全性和可靠性，一般情况下，制作机械产品的材料的造价过高，而机械工程材料表面容易受雨水或者化学药剂的侵蚀，不利于机械工程材料很好的发挥功能，因此，必要的机械工程材料表面处理方法变得尤为重要。机械工程材料表面处理方法能够减少机械工程施工过程中的材料成本，降低机械工程造价的成本，有利于机械工程发挥最大的经济效益和社会效益，从而促进我国机械经济体制的智能化、可持续性发展[2]。
3机械工程材料的表面强化处理方法
3.1表面覆盖层强化法
表面覆盖层强化法是使得机械材料表面覆盖一些特殊的涂层，例如镀覆层和气相沉积层。在机械材料的表面镀上一种特殊化学成分或者物理成分的物质，能够使得原本的机械材料具有一些特殊的功能和性质。比如，在机械材料表面镀上防氧化剂，就能提高机械材料表面的抗氧化能力，以提高材料表面的强度。在我国现阶段的机械材料加工中，工程技术人员主要使用金属热喷涂或者表面气相沉淀等工艺方法，不同的工艺方法能够不同程度的提高机械材料表面的硬度，热喷涂方法是将所要使用的机械材料的涂层高温熔化掉，然后将熔化的材料以高速气流的方式雾化成极其微小的颗粒，然后在高速的情况下，将雾化的颗粒喷在机械材料的表面上，以增强机械材料的耐磨性和耐腐蚀性，还能延长机械材料的使用寿命[3]。
3.2機械材料表面形变强化法
表面强化法是让机械材料表层产生冷塑性变形的材料处理方法，这种处理方法的原理是利用金属的冷化变形原理，通过滚压或者挤压的方式让金属材料的表面产生一定的形变，这种方式只适用于强度适中的金属材料，能够提高材料本身的弹性形变能力，提高零件的弹性，增强机械零件的抗疲劳能力。表面形变强化法不仅能够提高技术材料表面的强度和硬度，还能改变金属材料的形状，当机械零件变形时，可以利用此方法将变形的零件回归到原本的形状，大大节约了金属材料费用，提高了机械材料的重复利用率。还需注意的是，表面强化法是一种冷处理方式，对一些不能进行加热处理的金属材料具有良好的处理效果[4]。
4机械工程材料的表面防护处理
4.1电镀法
电镀工程材料表面防护法是利用金属材料的阴阳极的导电性进行金属零件的处理。电镀的使用方法要根据金属的性质进行选择，铬、锌、铜、锡、金等材料要相对应的选择适合材料性质的电镀方法，将金属零件作为阴极，浸泡在想要实施电镀的金属材料的盐溶液中，之后通上直流电，在直流电场的作用下，将金属盐溶液中的阳离子分离出来，让后沉积在金属表面，以此形成一个极为牢固的镀层，提高金属零件的强度和硬度[5]。
4.2电镀法的应用途径
电镀法是机械工程材料中常用的一种表面处理方法，工程技术人员利用电镀法镀能够准确的控制好金属材料的镀层的厚度，不同加热或者冷却就能很好的提高镀层的质量，镀层与被电镀的金属材料之间能够紧密的结合。电镀法主要有三个利用途径；第一种是利用电镀法镀出来的金属材料具有很好的防护性，能够防止大气或者其他环境对金属的腐蚀，例如，钢铁、锌、镍、铬等材料很容易被大气中的成分氧化、腐蚀。利用电镀法能够在这些金属表面镀上一层防护层，起到抗腐蚀的作用；第二种是电镀法的修复性镀层。利用电镀法能够修复金属零件的磨损部位，从而弥补零件的尺寸偏差值，此外，电镀法还能增大金属零件的尺寸，弥补工件的磨损面，大大提高工件的重复使用率；第三种是用来装饰，电镀法的装饰性镀层能够提高金属工件的美观度，同时还兼具防腐的功能，达到了实用性与美观性相结合的目的。随着我国科学技术的不断发展，电镀技术的应用范围也在不断扩大，不仅仅能够使用于金属材料，还能应用在塑料、玻璃等非金属材料[6]。 4.3化学镀
化学镀能够还原出金属镀层，将金属离子浸泡在适量的还原剂溶液中，就能使得机械工程材料表面在催化的作用下还原出金属镀层。化学镀的应用材料的范围非常广，主要包括金属和非金属，导体和半导体等材料，在机械工程材料的表面处理方法中，最常用的是化学镀镍和化学镀铜。
4.4化学转化膜技术方法
4.4.1氧化处理
氧化处理的化学转化膜技术中常用的一个方法，采用化学或者电化学的方法使得机械工程材料的表面形成一种氧化膜，提高机械工程材料表面的抗腐蚀性，美化材料表面的外观。钢、铁、铝以及铝合金等机械工程材料是比较适用氧化处理方法的。将钢、铁等机械工程零部件放入事先配好的氧化还原液中，适当的进行加热，让零部件在加热的条件下发生氧化还原反应，以此，在金属材料的表面形成一种紧密的氧化膜，改善零部件的性能。铝以及铝合金的机械工程材料的氧化处理主要包括化学氧化法和阳极氧化法。化学氧化法是将机械工程零件放入实现准备好的弱碱或者弱酸溶液中，使得零件表面与氧化膜紧密的结合在一起，提高零件的抗腐蚀能力和耐磨损的能力。
4.4.2钢铁的磷酸盐处理
钢铁的磷酸盐处理是将机械工程工件浸泡在人工配好的磷酸盐溶液中，以此，在工件的表面形成一种不溶于水的磷酸盐薄膜，这种磷酸膜具有极高的抗氧化能力，而且具有耐高温的特点，即使在200或者300℃的温度下，依然具有很高的耐腐蚀性。
4.5涂料涂装法
涂料涂装法是在机械工程材料的表面涂上一层具有防腐性质的材料，将材料与大气中的物质隔开，以达到防腐蚀的目的。在我国，常用的涂料有红丹漆、酚醛树脂漆等，涂料法的操作成本低廉，操作过程也比较简单，主要应用在一些大型的机械工程材料中。除了涂料以外，塑料薄膜也具有很好的抗腐蚀能力，不仅如此，涂塑料法还具有很强的灵活性，当不想使用塑料薄膜时，可以随时将防腐蚀塑料薄膜揭掉。除了涂涂料和涂塑料以外，还可以在机械工程材料表面涂上不同类型的防锈油，防止机械设备常年不使用的情况下生锈[7]。
4.6包裹法
包裹法就是在机械工程材料的表面包裹一层耐腐蚀的材料，这种方法的适应范围极大，操作方式也比较简单，能够最大限度的保护金属的性质不被破坏，提高金属材料的耐腐蚀性。
5机械工程材料表面装饰加工方法
5.1表面抛光方法
机械工程材料表面处理方法不仅要具有实用性，还要具备一定的美观性，表面抛光法就能利用一些机械设备或者化学手段，将凹凸不平的机械工程材料按照工程技术人员需要的外形磨制出来，即可以将材料不整齐的位置磨平，又可以在金属材料的表面形成一种镀层装饰，兼具实用性和美观性[8]。
5.2镀光亮方法
镀光亮的方法是在普通电镀的基础上，加入适量的添加剂，这种添加劑能够在金属材料表面产生光亮的效果，从而在金属表面形成一层光亮的镀层，提高了机械工程金属材料的亮度。
结论：总之，机械工程材料表面的处理方法的选择要根据不同的需要，这样才能更好的发挥机械材料在机械工程经济发展中的作用。除上述的几种方法外，工程技術人员还要不断研究新的机械工程表面处理方法，以此延长机械工程材料的使用时间，促进机械工程的可持续发展。
参考文献：
[1]郭泽鸿.激光—微弧氧化处理对纯钛表面生物活性影响的研究[D].南方医科大学，2013.
[2]赖春花.喷砂酸蚀钛种植体表面接触成骨现象及其影响因素的动物学实验研究[D].南方医科大学，2014.
[3]贾芳.磷酸和氟化钠对纯钛表面酸蚀后的渗氢效果以及对其生物学行为影响的探讨[D].南方医科大学，2014.
[4]王敬旭.激光酸蚀联合纳米管与喷砂酸蚀的钛种植体表面的对比性研究[D].南方医科大学，2014.
[5]刘伟珍.紫外线光催化不同表面形貌纯钛帽植入兔颅骨早期成骨效能初步研究[D].南方医科大学，2013.
[6]李俊磊.基于激光表面处理的民机复合材料结构胶结修理研究[D].中国民用航空飞行学院，2016.
[7]贾晓瑞.超细晶纯钛材料表面微弧氧化处理及其生物安全性研究[D].第四军医大学，2015.
[8]李少冰.紫外线辐照对喷砂酸蚀纯钛表面生物学活性影响的体外实验研究[D].南方医科大学，2012.
关键词：机械工程；材料表面；处理方法
前言：对机械材料的表面进行综合处理，一方面能够延长机械材料的使用寿命，提高机械材料的重复使用率，另一方面又能夠减少机械材料的浪费现象的发生，保障了我国机械企业的经济效益。机械工程材料的表面处理方法主要有表面覆盖层强化法、化学转化膜技术法等，综合分析机械工程材料的表面处理方法对我国机械经济的发展具有重要意义。
1机械工程材料概述
1.1机械材料的发展历史
机械工程材料属于工艺材料的一种，是指用于制造各种机械零件或者机械构件在制造过程中的工艺材料，是机械加工的重要组成部分。机械材料的发展具有悠久的历史，在钢、铁等材料未被发现之前，人类最早使用的机械材料主要是自然材料，自然材料能够从自然中获取，而且材料资源比较广，获取的方法也比较简便，例如，石头、泥土、兽皮等。随着人类文明的不断进步，火被人们发明出来，随着火种的发明，人们又逐渐的摸索出烧瓷制造术，能够烧制出陶器或者瓷器等，这一时期就主要使用陶器和瓷器。到西周时期，我国劳动人们发现了青铜，青铜也是我国最早开始使用的金属材料。随着人类文明的进一步深化，炼钢和炼铁技术的发展为机械材料的使用带来了前所未有的机遇，现阶段我国主要使用的机械材料是钢或者铁，也有一小部分使用高分子材料。二十世纪以来，国内外的很多机械材料专家致力于研究提高钢铁等材料的使用性能和加工性能。进入二十一世纪以来，国内外的材料工作者主要研究高分子材料在机械中的使用[1]。
1.2机械材料的分类
1.2.1按金属性质划分
机械工程材料的涉及的范围很广，按照金属性质划分主要为金属材料和非金属材料。金属材料在机械工程中占有重要地位，主要是因为金属材料具有很好的导热性质，导电性能也比较强，用来制作机械零件的硬度比较高，金属材料的化学性质比较稳定，被广泛使用在我国机械工程的零件制作中。非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料，和有机高分子材料，除此之外，还要两者混合的符合材料，由于复合材料结合了有机高分子材料和无机非金属材料的优点，所以具有比一般材料优越的综合性能，被当做一种新型材料应用在工程制作中。
1.2.2按使用类型划分
机械工程材料按用途划分的种类比较多，有结构钢组成的结构材料，也有工具钢组成的共模具材料，还要不锈钢组成的耐腐蚀性较强的耐蚀材料。按使用类型划分的机械工程材料的用途由制造材料的成分决定，由耐磨钢组成的材料就具有很好的耐磨性质。
2机械工程材料表面处理方法的重要意义
用于制造机械产品的材料的质量和性能在很大程度上决定了机械产品的安全性和可靠性，一般情况下，制作机械产品的材料的造价过高，而机械工程材料表面容易受雨水或者化学药剂的侵蚀，不利于机械工程材料很好的发挥功能，因此，必要的机械工程材料表面处理方法变得尤为重要。机械工程材料表面处理方法能够减少机械工程施工过程中的材料成本，降低机械工程造价的成本，有利于机械工程发挥最大的经济效益和社会效益，从而促进我国机械经济体制的智能化、可持续性发展[2]。
3机械工程材料的表面强化处理方法
3.1表面覆盖层强化法
表面覆盖层强化法是使得机械材料表面覆盖一些特殊的涂层，例如镀覆层和气相沉积层。在机械材料的表面镀上一种特殊化学成分或者物理成分的物质，能够使得原本的机械材料具有一些特殊的功能和性质。比如，在机械材料表面镀上防氧化剂，就能提高机械材料表面的抗氧化能力，以提高材料表面的强度。在我国现阶段的机械材料加工中，工程技术人员主要使用金属热喷涂或者表面气相沉淀等工艺方法，不同的工艺方法能够不同程度的提高机械材料表面的硬度，热喷涂方法是将所要使用的机械材料的涂层高温熔化掉，然后将熔化的材料以高速气流的方式雾化成极其微小的颗粒，然后在高速的情况下，将雾化的颗粒喷在机械材料的表面上，以增强机械材料的耐磨性和耐腐蚀性，还能延长机械材料的使用寿命[3]。
3.2機械材料表面形变强化法
表面强化法是让机械材料表层产生冷塑性变形的材料处理方法，这种处理方法的原理是利用金属的冷化变形原理，通过滚压或者挤压的方式让金属材料的表面产生一定的形变，这种方式只适用于强度适中的金属材料，能够提高材料本身的弹性形变能力，提高零件的弹性，增强机械零件的抗疲劳能力。表面形变强化法不仅能够提高技术材料表面的强度和硬度，还能改变金属材料的形状，当机械零件变形时，可以利用此方法将变形的零件回归到原本的形状，大大节约了金属材料费用，提高了机械材料的重复利用率。还需注意的是，表面强化法是一种冷处理方式，对一些不能进行加热处理的金属材料具有良好的处理效果[4]。
4机械工程材料的表面防护处理
4.1电镀法
电镀工程材料表面防护法是利用金属材料的阴阳极的导电性进行金属零件的处理。电镀的使用方法要根据金属的性质进行选择，铬、锌、铜、锡、金等材料要相对应的选择适合材料性质的电镀方法，将金属零件作为阴极，浸泡在想要实施电镀的金属材料的盐溶液中，之后通上直流电，在直流电场的作用下，将金属盐溶液中的阳离子分离出来，让后沉积在金属表面，以此形成一个极为牢固的镀层，提高金属零件的强度和硬度[5]。
4.2电镀法的应用途径
电镀法是机械工程材料中常用的一种表面处理方法，工程技术人员利用电镀法镀能够准确的控制好金属材料的镀层的厚度，不同加热或者冷却就能很好的提高镀层的质量，镀层与被电镀的金属材料之间能够紧密的结合。电镀法主要有三个利用途径；第一种是利用电镀法镀出来的金属材料具有很好的防护性，能够防止大气或者其他环境对金属的腐蚀，例如，钢铁、锌、镍、铬等材料很容易被大气中的成分氧化、腐蚀。利用电镀法能够在这些金属表面镀上一层防护层，起到抗腐蚀的作用；第二种是电镀法的修复性镀层。利用电镀法能够修复金属零件的磨损部位，从而弥补零件的尺寸偏差值，此外，电镀法还能增大金属零件的尺寸，弥补工件的磨损面，大大提高工件的重复使用率；第三种是用来装饰，电镀法的装饰性镀层能够提高金属工件的美观度，同时还兼具防腐的功能，达到了实用性与美观性相结合的目的。随着我国科学技术的不断发展，电镀技术的应用范围也在不断扩大，不仅仅能够使用于金属材料，还能应用在塑料、玻璃等非金属材料[6]。 4.3化学镀
化学镀能够还原出金属镀层，将金属离子浸泡在适量的还原剂溶液中，就能使得机械工程材料表面在催化的作用下还原出金属镀层。化学镀的应用材料的范围非常广，主要包括金属和非金属，导体和半导体等材料，在机械工程材料的表面处理方法中，最常用的是化学镀镍和化学镀铜。
4.4化学转化膜技术方法
4.4.1氧化处理
氧化处理的化学转化膜技术中常用的一个方法，采用化学或者电化学的方法使得机械工程材料的表面形成一种氧化膜，提高机械工程材料表面的抗腐蚀性，美化材料表面的外观。钢、铁、铝以及铝合金等机械工程材料是比较适用氧化处理方法的。将钢、铁等机械工程零部件放入事先配好的氧化还原液中，适当的进行加热，让零部件在加热的条件下发生氧化还原反应，以此，在金属材料的表面形成一种紧密的氧化膜，改善零部件的性能。铝以及铝合金的机械工程材料的氧化处理主要包括化学氧化法和阳极氧化法。化学氧化法是将机械工程零件放入实现准备好的弱碱或者弱酸溶液中，使得零件表面与氧化膜紧密的结合在一起，提高零件的抗腐蚀能力和耐磨损的能力。
4.4.2钢铁的磷酸盐处理
钢铁的磷酸盐处理是将机械工程工件浸泡在人工配好的磷酸盐溶液中，以此，在工件的表面形成一种不溶于水的磷酸盐薄膜，这种磷酸膜具有极高的抗氧化能力，而且具有耐高温的特点，即使在200或者300℃的温度下，依然具有很高的耐腐蚀性。
4.5涂料涂装法
涂料涂装法是在机械工程材料的表面涂上一层具有防腐性质的材料，将材料与大气中的物质隔开，以达到防腐蚀的目的。在我国，常用的涂料有红丹漆、酚醛树脂漆等，涂料法的操作成本低廉，操作过程也比较简单，主要应用在一些大型的机械工程材料中。除了涂料以外，塑料薄膜也具有很好的抗腐蚀能力，不仅如此，涂塑料法还具有很强的灵活性，当不想使用塑料薄膜时，可以随时将防腐蚀塑料薄膜揭掉。除了涂涂料和涂塑料以外，还可以在机械工程材料表面涂上不同类型的防锈油，防止机械设备常年不使用的情况下生锈[7]。
4.6包裹法
包裹法就是在机械工程材料的表面包裹一层耐腐蚀的材料，这种方法的适应范围极大，操作方式也比较简单，能够最大限度的保护金属的性质不被破坏，提高金属材料的耐腐蚀性。
5机械工程材料表面装饰加工方法
5.1表面抛光方法
机械工程材料表面处理方法不仅要具有实用性，还要具备一定的美观性，表面抛光法就能利用一些机械设备或者化学手段，将凹凸不平的机械工程材料按照工程技术人员需要的外形磨制出来，即可以将材料不整齐的位置磨平，又可以在金属材料的表面形成一种镀层装饰，兼具实用性和美观性[8]。
5.2镀光亮方法
镀光亮的方法是在普通电镀的基础上，加入适量的添加剂，这种添加劑能够在金属材料表面产生光亮的效果，从而在金属表面形成一层光亮的镀层，提高了机械工程金属材料的亮度。
结论：总之，机械工程材料表面的处理方法的选择要根据不同的需要，这样才能更好的发挥机械材料在机械工程经济发展中的作用。除上述的几种方法外，工程技術人员还要不断研究新的机械工程表面处理方法，以此延长机械工程材料的使用时间，促进机械工程的可持续发展。
参考文献：
[1]郭泽鸿.激光—微弧氧化处理对纯钛表面生物活性影响的研究[D].南方医科大学，2013.
[2]赖春花.喷砂酸蚀钛种植体表面接触成骨现象及其影响因素的动物学实验研究[D].南方医科大学，2014.
[3]贾芳.磷酸和氟化钠对纯钛表面酸蚀后的渗氢效果以及对其生物学行为影响的探讨[D].南方医科大学，2014.
[4]王敬旭.激光酸蚀联合纳米管与喷砂酸蚀的钛种植体表面的对比性研究[D].南方医科大学，2014.
[5]刘伟珍.紫外线光催化不同表面形貌纯钛帽植入兔颅骨早期成骨效能初步研究[D].南方医科大学，2013.
[6]李俊磊.基于激光表面处理的民机复合材料结构胶结修理研究[D].中国民用航空飞行学院，2016.
[7]贾晓瑞.超细晶纯钛材料表面微弧氧化处理及其生物安全性研究[D].第四军医大学，2015.
[8]李少冰.紫外线辐照对喷砂酸蚀纯钛表面生物学活性影响的体外实验研究[D].南方医科大学，2012.