عملیات سطحی عبارت است از رسوب دهی یک ماده پر کننده روی سطح قطعه کار جهت به دست آوردن خواص یا ابعاد مورد نظر که به طور معمول به منظور افزایش عمر کاری قطعه یا جایگزینی فلزی به کار می‌رود که فرسوده یا خورده شده است. عملیات سطحی می‌تواند موجب افزایش مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش، چقرمگی، یا خواص ضد اصطکاکی در محل مورد نظر گردد. برخی از پوششها توسط فرآیندهای جوشکاری گازی یا قوسی و یا توسط فرآیندهای پاشش دهی حرارتی رسوب داده می‌شوند و روشهای دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک را می‌توان برای هر یک از فرآیندها به کار برد. مواد پرکننده مناسب در شکلها و انواع گوناگون نظیر میله جوشکاری، الکترودهای پوششدار، خمیرها و پودرها موجود می‌باشند. چسبندگی این مواد بر روی فلزات پایه از طریق نفوذ، پیوندهای متالورژیکی یا پیوندهای مکانیکی صورت می‌گیرد.
به طور کلی خواص مهم آلیاژهایی که جهت عملیات سطحی به کار میروند عبارتند از:
1- سختی
الف- ماکرو سختی
ب- میکرو سختی یا سختی اجزاء تشکیل دهنده یک ساختار ناهمگن
ج- سختی گرم یا مقاومت در برابر اثر تضعیف کننده دما
2- مقاومت به سایش
الف- تحت شرایط کم تنش
ب- تحت شرایط پر تنش
ج- تحت شرایطی که قطعه توسط مواد ساینده و در سرعتهای متفاوت رویه برداری می‌شود.
3- مقاومت به ضربه
الف- مقاومت به تغییر شکل تحت ضربه های متوالی (مربوط به تنش تسلیم)
ب- مقاومت به ترک خوردگی تحت ضربه (مربوط به استحکام و چکش خواری)
ج- استحکام فشاری
د- چکش خواری فشاری
4- مقاومت حرارتی
الف- مقاومت در برابر باز پخت (تمپر شدن)
ب- حفظ استحکام حرارتی در دمای بالا
ج- مقاومت به خزش
د- مقاومت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی داغ
ه- مقاومت در برابر خستگی حرارتی
5- مقاومت در برابر خوردگی
6- خواص اصطکاکی و قابلیت جوشکاری
عملیات سطحی دارای مزایایی است که مهمترین آنها عبارتند از:
1- افزایش مقاومت به سایش و خوردگی در محل مورد نیاز
2- استفاده آسان از ترکیبات خیلی سخت و آلیاژهای مقاوم به سایش
3- سهولت کاربرد در محل
4- استفاده اقتصادی از عناصر آلیاژی گران قیمت
5- اقتصادی بودن برای کاربر به علل زیر:
فهرست مطالب
فصل اول : مقدمه
1-1- تعریف و مفهوم عملیات سطحی.. 2
1-2- انواع روشهای عملیات سطحی.. 4
فصل دوم : مواد سخت پوشی
2-1- انتخاب آلیاژ سخت پوشی.. 7
2-2- مواد سخت پوشی.. 11
2-2-1- آلیاژهای پایه آهن 14
2-2-1-1- فولادهای پرلیتی.. 15
2-2-1-2- فولادهای آستنیتی.. 16
2-2-1-3- فولادهای مارتنزیتی.. 18
2-2-1-4- چدنهای پر کرم. 19
2-2-2- کاربیدها 26
2-2-3- آلیاژهای پایه کبالت 30
2-2-3-1- آلیاژهای پایه کبالت کاربیدی.. 31
2-2-3-2- آلیاژهای پایه کبالت حاوی فاز بین فلزی لاوه. 35
2-2-4- آلیاژهای پایه نیکل 36
2-2-4-1- آلیاژهای پایه نیکل بورایدی.. 38
2-2-4-2- آلیاژهای پایه نیکل کاربیدی.. 40
2-2-4-3- آلیاژهای پایه نیکل حاوی فاز بین فلزی لاوه. 41
2-2-4-4- آلیاژهای پایه نیکل پرسیلسیم. 41
2-2-5- فولادهای زنگ نزن پرسیلیسیم 42
2-2-6- آلیاژهای پایه مس 44
فصل سوم : عوامل موثر بر انتخاب فرآیند های سخت پوشی
3-1- خواص و کیفیت مورد نظر. 47
3-2- مشخصات فیزیکی قطعه کار. 50
3-3- مشخصات متالورژیکی فلز پایه. 52
3-4- نوع آلیاژهای سخت پوشی.. 53
3-5- مهارت اپراتور. 54
3-6- هزینه. 54
فصل چهارم : سخت پوشی توسط فرآیند های جوشکاری
4-1- جوشکاری با گاز (شعله). 57
4-2- جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار. 63
4-3- جوشکاری قوسی زیر پودری... 65
4-4- جوشکاری قوس باز با الکترود تو پودری... 67
4-5- جوشکاری قوسی فلزی با گاز محافظ... 68
4-6- جوشکاری قوسی الکترود تنگستن با گاز محافظ... 69
4-7- جوشکاری قوس پلاسما 70
4-8- سخت پوشی توسط لیزر. 72
فصل پنجم : سخت پوشی توسط فرآیند های پاشش دهی حرارتی
5-1- پاشش سیمی توسط شعله اکسی گاز. 81
5-2- پاششی سیمی توسط قوس الکتریکی.. 85
5-3- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز. 87
5-4- پاشش پودری توسط قوس پلاسما 91
5-4-1- پاشش پلاسما در خلاء 94
5-4-2- پاشش توسط قوس پلاسمای منتقل شده 95
5-5- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز با سرعت بالا.. 96
5-5-1- HVOF احتراق پالسی 97
5-5-2-HVOF احتراق پیوسته 98
5-6- مواد پاشش حرارتی و کاربردها 103
5-6-1- پوششهای مقاوم در برابر سایش 105
5-6-2- پوششهای مقاوم در برابر خوردگی 105
5-6-3- پوششهای محافظ در برابر اکسیداسیون 107
5-6-4- پوششهای عایق حرارتی 107
5-6-5-پوششهای مانع حرارت 108
5-6-6-پوشش هادی الکتریکی 108
5-6-7- پوششهای بازیابی ابعادی 108
5-7- ساختار و خواص پوششها 108
فصل ششم : مراجع
مراجع.................................................113