表面工程技术是为解决材料的表面腐蚀、磨损、疲劳、氧化等问题而发展起来的,是将材料的表面进行一定的预处理后,通过对表面涂覆、改性等表面工程技术进行处理,进而改变金属或非金属材料的表面形态、组织结构、化学成分和表面力学性能等,以获得具备优异表面性能的材料的工程处理技术。根据表面工程技术特点,将其分为:表面改性、表面处理、表面涂覆。表面改性指赋予材料表面以特定的物理性能(高强度、高硬度、导电性、磁性等)、化学性能(抗氧化性、耐腐蚀性等)。表面处理指的是在不改变材质成分情况下,通过改变基体材料的组织结构和应力来改善其性能。表面涂覆指的是在基体材料的表面制备涂覆层。
采用表面改性技术在材料的表面制备耐磨耐腐蚀的涂层,既可以在不改变材料本身属性的基础上赋予其特殊的性能,又减轻了其所受的摩擦和腐蚀,从而降低了材料的消耗、节约了成本,因此具有广阔的应用前景,受到国内外学者的广泛关注。国内外很多研究机构都在探索提高材料表面性能的各种新技术、新途径,表面工程技术已经成为材料学科发展的重要方向之一。
目前,工业上常用涂层制备的表面技术有:激光熔覆、感应熔覆、等离子堆焊、热喷涂(包括爆炸喷涂、超音速火焰喷涂)等,这些技术方法各有其特色,在不同的领域中得到了广泛的应用。
本章主要介绍几类目前在工业生产中应用较为广泛的表面处理技术。