机械设计常用表面处理与热处理
1. 热处理和表面处理的作用
热处理：提高力学性能和工艺性能，包括硬度、强度、韧性、耐磨和抗疲劳。
表面处理：加强表面性能，提高耐腐蚀性、防止生锈、增加表面硬度、提高耐磨性，并可赋予特殊性能如电性能、光洁性、美观、包胶、覆膜。
2. 常见的热处理方式
内应力：物体由于外因（温度、外力、自身重力）使物体发生变形，物体内部产生力去抵抗变形、企图把变形物体恢复到原样，但是不能完全复原，会有残留。 消除应力的方式: 热时效：退火、正火、回火、加温到回火温度以下保温。自然时效：纯粹的防止在自然环境中一段时间，温差、日晒雨打，自己缓慢的释放。振动时效：人工去敲，震动去应力设备。
热处理：四把 火-退-正-淬-回--加热温度-保温-冷却速度
冷却速度越快：内应力越大、脆。
退火：加热后保温，随炉冷却 用于降低硬度方便加工，细化组织，消除内应力。
正火：加热后保温，常温空气中冷却，用于提高低碳钢的硬度和强度，细化组织，提高加工精度，消除内应力。1、低碳钢提高硬度方便加工，细化组织提高强度，提高加工精度。2、消除内应力，同时给后面的热处理做准备。3、一些不是特别重要的零件、做Zui终热处理。如：焊接机架。
淬火：加热后快速冷却，使用水或油作为冷却介质，用于提高材料硬度和强度，但会导致内应力增加，通常需要回火处理。1.水淬:冷却速度比油块，碳钢用。2.油淬：冷却速度稍微慢一些，合金钢用。3.淬透性好：热处理变形小、内应力小一些，适合精密零部件。4.淬 硬性 ：取决于碳含量、和合金元素。
回火：加热后保温，随炉冷却，用于消除淬火后的内应力，提高韧性、强度、耐磨性和抗疲劳强度。回火温度：低、中、高。回火温度越高、时间越长。内应力消除的越多，硬度下降的越厉害，韧性越好。
调质：淬火+高温回火 综合机械性能优异。
**深冷处理：**提高硬度、提高综合力学性能。
不做热处理的加工方式：
开料-粗加工-半精加工-精加工-表面处理
热处理：开料-粗加工-退火、正火- 半精加工-淬火回火-精加工-渗碳渗氮-磨削。
四把火之后：时效处理-进一步消除内应力-再精加工。
3. 常见的表面处理方式(表面结构、成分和成膜（反应和不反应）)
表面改性：改变材料表面应力、微观结构，不改变化学成分。
表面转化膜：通过化学反应形成保护膜。
表面覆膜：形成涂层或镀层，基体元素不参与膜的形成。
表面合金化：通过渗碳、渗氮等提高表面耐磨性和硬度。
4. 常见材料的热处理方式
齿轮：根据大小和用途，可采用整体调质、调质+表面淬火、正火+表面处理等。
耐磨损零件：有接触、有相对运动的零部件，通常采用淬火+回火和表面处理。
5. 常见零件表面处理的方式
表面淬火：如高频感应淬火、火焰淬火，增加表面的耐磨性、硬度、抗疲劳强度。
激光表面处理：用于除锈、清洗和淬火。
喷丸/喷砂：清洗、改善表面质量，去除毛刺，表面消光（哑光），去除氧化皮、增加覆膜的附着力。
滚压：增加表面光洁度、提高表面质量。
滚花：增加表面摩擦系数。
拉丝/抛光：提高美观性、降低表面粗糙度。
渗碳/渗氮：提高表面耐磨性和抗疲劳强度。渗碳：提高表面的耐磨性，硬度，抗疲劳强度。2~3mm渗氮：合金钢用，大幅度提高表面的耐磨性，硬度，抗疲劳强度。0.4mm左右。氮化专用钢0.7mm左右。气体渗氮，离子渗氮好一些。碳氮共渗：碳可以辅助氮的渗入。
阳极氧化：适用于铝件，提供防护性和美观，可进行本色阳极、亮银色、黑色、哑黑等处理。硬质阳极氧化：绝缘性，耐磨性。
发黑(发蓝)：形成黑色的氧化膜，具有防腐蚀和防氧化的作用。
电镀：提供防护性、装饰性、功能性，可用于修复零件。
镀锌：防腐蚀、防锈，形成保护膜，形成保护膜保护自己（与铝类似），锌比铁活泼，牺牲自己保护基体。-电气、能过形成原电池的场合。（电控板）-镀纯锌+钝化。
镀镍：增强美观性、防腐蚀性，适用于需导电且防腐蚀的场合。
镀铬：提高耐磨性、表面硬度，提供防腐蚀保护。
镀硬铬：厚度较大，提供良好的耐磨性，适用于修复零件。一般是0.03以内，0.02以上。修复零件--0.2左右。
镀金：美观性，导电性零件，防止氧化。电性能检测探针、夹爪、套筒。
气相沉积：用于特定高性能应用。
钣金件和钢件的表面处理
不锈钢：可进行拉丝、抛光、喷砂电解处理。
机架钣金：常用喷漆、烤漆处理。
铝件：可进行阳极氧化、硬质阳极、喷砂哑光处理。
包胶：适用于钢件，增强外观质感和防护性。提升握持舒适性、增加摩擦力、减震降噪、防护绝缘、美化外观、改善触感体验以及提高安全性的各种场合。
钢件：发黑（发蓝）、电镀，电泳，抛光，高频表面淬火、渗碳渗氮、覆膜。