1、機械錶面處理：噴砂、拋丸、磨光、滾光、拋光、刷光、噴塗、刷漆、抹油…………。
2、化學表面處理：發藍發黑、磷化、酸洗、化學鍍各種金屬與合金、TD處理、QPQ處理、化學氧化……。
3、電化學表面處理：陽極氧化、電化學拋光、電鍍…………
4、現代表面處理：化學氣相沉積CVD、物理氣相沉積PVD、離子注入、離子鍍、雷射表面處理…………。
上面所列的是方面，還不是種類，比如噴砂一類就有幹噴砂、溼噴砂、霧化噴砂、氣水噴砂……的工藝。噴塗就有靜電噴塗、火焰噴塗、粉末噴塗、塑料噴塗、等離子噴塗、爆炸噴塗…………的工藝。電鍍就有鍍銅、鍍鉻、鍍鋅、鍍鎳……電鍍工藝，例如只是鍍銅就依PH值不同可分為酸性和鹼性鍍銅兩大類。按銅離子與電解液的主要成分所形成的主鹽分類，有氰化物鍍銅、焦磷酸鹽鍍銅、檸檬酸鹽鍍銅、硫酸鹽鍍銅、酒石酸鹽鍍銅、氟硼酸鹽鍍銅以及它們的光亮性鍍銅等工藝。
1. 高頻淬火
1.1 基本原理：
將工件放在用空心銅管繞成的感應器內，通入中頻或高頻交流電後，在工件表面形成同頻率的的感應電流，將零件表面或局部迅速加熱（幾秒鐘內即可升溫800～1000℃，心部仍接近室溫）若干秒鐘後迅速立即噴(浸)水冷卻（或噴浸油冷卻)完成浸火工作，使工件表面或局部達到相應的硬度要求。
1.2 用途：
感應加熱頻率的選擇：根據熱處理技術要求及加熱深度的要求選擇頻率，頻率越高加熱的深度越淺。
高頻(10KHZ以上)加熱的深度為0.5-2.5mm， 一般用於中小型零件的加熱，如小模數齒輪及中小軸類零件等。
中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用於直徑大的軸類和大中模數的齒輪加熱。
工頻(50HZ)加熱淬硬層深度為10-20mm，一般用於較大尺寸零件的透熱，大直徑零件（直徑Ø：300mm以上，如軋輥等）的表面淬火。
承受扭轉、彎曲等交變負荷作用的工件，要求表面層承受比心部更高的應力或耐磨性，需對工件表面提出強化要求，適於含碳量We=0.40～0.50%鋼材。
主要方法：
感應加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻），火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，雷射加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火
快速加熱與立即淬火冷卻相結合。
通過快速加熱使待加工鋼件表面達到淬火溫度，不等熱量傳到中心即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，中心仍為未淬火的原來塑性、韌性較好的退火（或正火及調質）組織。
與普通加熱淬火比較具有：
加熱速度極快，可擴大A體轉變溫度範圍，縮短轉變時間。
淬火後工件表層可得到極細的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強度。
經該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理後可直接裝配使用。
淬硬層深，易於控制操作，易於實現機械化，自動化。
火焰表面加熱淬火
固溶處理基本原理：
固溶處理（solution treatment）是指將合金加熱到高溫單相區恆溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中後快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
因操作過程與淬火相似，又稱為 「固溶淬火」。適用於以固溶體為基體，且在溫度變化時溶解度變化較大的合金。先將合金加熱到溶解度曲線以上、固相線以下的某一合適溫度保溫一定時間，使第二相溶入固溶體中。然後在水或其他介質中快速冷卻以抑制第二相重新析出，即可得到室溫下的過飽和固溶體或通常只存在於高溫下的一種固溶體相。
由於在熱力學上處於亞穩定狀態，在適當的溫度或應力條件下將發生脫溶或其他轉變。一般屬預備熱處理，其作用是為隨後的熱處理準備最佳條件。
固溶處理是為了溶解基體內碳化物、γ』相等以得到均勻的過飽和固溶體，便於時效時重新析出顆粒細小、分布均勻的碳化物和γ』等強化相，同時消除由於冷熱加工產生的應力，使合金髮生再結晶。其次，固溶處理是為了獲得適宜的晶粒度，以保證合金高溫抗蠕變性能。
用途：
對於大多數有色金屬合金而言，固溶處理的目的是獲得過飽和固溶體，為隨後的時效處理作組織準備。
多種特殊鋼，高溫合金，特殊性能合金，有色金屬。
尤其適用：1.熱處理後須要再加工的零件。2.消除成形工序間的冷作硬化。3.焊接後工件。
方法：
固溶處理的溫度範圍大約在980~1250℃之間，主要根據各個合金中相析出和溶解規律及使用要求來選擇，以保證主要強化相必要的析出條件和一定的晶粒度。
加熱溫度原則上可根據相應的相圖來確定。上限溫度通常接近於固相線溫度或共晶溫度。在這樣高的溫度下合金具有最大的固溶度且擴散速度快。但溫度不能過高，否則將導致低熔點共晶和晶界相熔化，即產生過燒現象，引起淬火開裂並降低韌性。最低加熱溫度應高於固溶度曲線（圖示中的ab線），否則時效後性能達不到要求。
固溶處理中一般採用快速冷卻。快冷的目的是抑制冷卻過程中第二相的析出，保證獲得溶質原子和空位的最大過飽和度，以便時效後獲得最高的強度和最好的耐蝕性。水是廣泛應用的有效的淬火介質，水中淬火所能達到的冷卻速度能夠滿足大多數鋁、鎂、銅、鎳和鐵基合金製品的要求。但是，水中淬火易使製件產生大的殘餘應力和變形。為克服這一缺點，可將水溫適當升高，或在油、空氣和某些特殊的有機介質中淬火。也可採用一些特殊的淬火方法，如等溫淬火、分級淬火等。
QPQ
基本原理：
QPQ處理，它是Quench－Polish－Quench的縮寫形式。是指將黑色金屬零件放入兩種性質不同的鹽浴中，通過多種元素滲入金屬表面形成複合滲層，從而達到使零件表面改性的目的。它沒有經過淬火，但達到了表面淬火的效果，因此國外稱之為QPQ。國內稱之為「氮碳氧複合處理技術」。
3.2. 簡介：
鹽浴複合處理：技術將熱處理與防腐蝕處理一次完成，處理溫度低，時間短，能同時提高零件表面硬度、耐磨性和抗蝕性，減少摩擦係數，變形小，無公害。具有優化加工工序，縮短生產周期，降低生產成本的優點，得到眾多廠家的認可和讚譽。像美國GE、GM公司、德國大眾、奔馳、日本豐田、本田等一些著名的跨國公司，均大量採用。
鹽浴複合處理技術在工藝上它是熱處理技術與防腐蝕技術的結合，在性能上它是高耐磨性和高抗蝕性的結合，在滲層上是由多種化合物組成的複合滲層。因此國外認為這是金屬表面強化技術領域內的巨大進展，把它稱之為一種新的冶金方法。
3.3. 特點：
l良好的耐磨性、耐疲勞性能：
該工藝能極大地提高各種黑色金屬零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦係數。產品經過QPQ處理後，耐磨性比常規淬火、高頻淬火高16倍以上，比20#鋼滲碳淬火高9倍以上，比鍍硬鉻和離子氮化高2倍以上。
疲勞試驗表明：該工藝可使中碳鋼的疲勞強度提高40%以上，比離子氮化，氣體氮化效果均好。該工藝特別適合於形狀複雜的零件，解決技術關鍵，讓變形難題迎刃而解。
對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗條件，按ASTMBll7標準進行了連續噴霧試驗，鹽霧試驗溫度35±2℃，相對溼度>95%，5%NaCL水溶液噴霧。試驗結果表明，經QPQ處理後的零件抗蝕性是1Crl8Ni9Ti不鏽鋼的5倍，是鍍硬鉻的70倍，是發黑的280倍。
工件經QPQ處理處理之後幾乎沒有變形產生，可以有效的解決常規熱處理方法難以解決的硬化變形難題。例如：尺寸為510×460×1.5mm的2Cr13不鏽鋼薄板經QPQ處理之後，表面硬大於HRC60，不平度小於0.5mm。目前，QPQ技術在眾多得軸類零件、細長杆件上應用得非常成功，有效的解決了一直以來存在的熱處理硬化和產品變形的矛盾。
工件經QPQ處理後，在提高其硬度和耐磨性的基礎上同時提高其抗腐蝕能力，並且形成黑色、漂亮的外觀，可以代替常規的淬火一回火一發黑（鍍鉻）等多道工序，縮短生產周期，降低生產成本。大量的生產數據表明，QPQ處理與滲碳淬火相比可以節能50%，比鍍硬鉻節約成本30%，性價比高。
QPQ處理工藝過程經有關環保部門檢測鑑定，並經全國各地用戶的實際使用證明，各種有害物質排放量均低於國家排放標準允許值。由於技術先進，質量穩定，QPQ技術應用的產品有數百種之多，已在全國各地建立了多條生產線。
該工藝對所有黑色金屬材料均適用，從純鐵、低碳鋼、結構鋼、工具鋼到各種高合金鋼、不鏽鋼、鑄鐵以及鐵基粉末冶金件。
3.4. 應用：
l高速鋼刀具各種HSS鑽頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具，提高使用壽命l—4倍，特別對難加工材料，效果尤為突出
l刀杆、刀體 各種機夾刀具刀杆、刀體提高其耐磨性，抗擦傷，不變形，很好地滿足了定位和精度要求，防鏽能力強
l模具 適用於各種壓鑄模、注塑模、擠壓模、橡膠模、玻璃模等，大幅度提高模具使用壽命，改善被加工零件的表面光潔度
l汽車零件 氣門、曲軸、凸輪軸、齒輪、氣簧活塞杆、減震器杆、差速器支架、球面銷等幾十種零件，已應用多年，效果顯著。
l體育器械 高爾夫球頭等，產品直接出口歐美市場。
4. 氮化處理
4.1. 基本信息：
氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的製品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。
4.2. 氮化處理簡介：
l 傳統的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對滲氮甚有幫助。這些元素在滲氮溫度中，與初生態的氮原子接觸時，就生成安定的氮化物。尤其是鉬元素，不僅作為生成氮化物元素，亦作為降低在滲氮溫度時所發生的脆性。其他合金鋼中的元素，如鎳、銅、矽、錳等，對滲氮特性並無多大的幫助。一般而言，如果鋼料中含有一種或多種的氮化物生成元素，氮化後的效果比較良好。其中鋁是最強的氮化物元素，含有0.85～1.5%鋁的滲氮結果最佳。在含鉻的鉻鋼而言，如果有足夠的含量，亦可得到很好的效果。但沒有含合金的碳鋼，因其生成的滲氮層很脆，容易剝落，不適合作為滲氮鋼。
l 一般常用的滲氮鋼有六種如下：
（1）含鋁元素的低合金鋼（標準滲氮鋼）
（2）含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。
（3）熱作模具鋼（含約5%之鉻） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13
（4）鐵素體及馬氏體系不鏽鋼 SAE 400系
（5）奧氏體系不鏽鋼 SAE 300系
（6）析出硬化型不鏽鋼 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等
含鋁的標準滲氮鋼，在氮化後雖可得到很高的硬度及高耐磨的表層，但其硬化層亦很脆。相反的，含鉻的低合金鋼硬度較低，但硬化層即比較有韌性，其表面亦有相當的耐磨性及耐束心性。因此選用材料時，宜注意材料之特徵，充分利用其優點，俾符合零件之功能。至於工具鋼如H11（SKD61）D2（SKD – 11），即有高表面硬度及高心部強度。
技術流程
滲氮前的零件表面清洗，大部分零件，可以使用氣體去油法去油後立刻滲氮。部分零件也需要用汽油清洗比較好，但在滲氮前之最後加工方法若採用拋光、研磨、磨光等，即可能產生阻礙滲氮的表面層，致使滲氮後，氮化層不均勻或發生彎曲等缺陷。此時宜採用下列二種方法之一去除表面層。第一種方法在滲氮前首先以氣體去油。然後使用氧化鋁粉將表面作噴砂處理（abrasive cleaning） 。第二種方法即將表面加以磷酸皮膜處理（phosphatecoating）。
雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆採用15～30%的分解率，並按滲氮所需厚度至少保持4～10小時，處理溫度即保持在520℃左右。
冷卻, 大部份的工業用滲氮爐皆具有熱交換機，以期在滲氮工作完成後加以急速冷卻加熱爐及被處理零件。即滲氮完成後，將加熱電源關閉，使爐溫降低約50℃，然後將氨的流量增加一倍後開始啟開熱交換機。此時須注意觀察接在排氣管上玻璃瓶中，是否有氣泡溢出，以確認爐內之正壓。等候導入爐中的氨氣安定後，即可減少氨的流量至保持爐中正壓為止。當爐溫下降至150℃以下時，即使用前面所述之排除爐內氣體法，導入空氣或氮氣後方可啟開爐蓋。
分類：
氣體氮化
氣體氮化繫於1923年由德國AF ry 所發表，將工件置於爐內，利NH3氣直接輸進500～550℃的氮化爐內，保持20～100小時，使NH3氣分解為原子狀態的（N）氣與（H）氣而進行滲氮處理，在使鋼的表面產生耐磨、耐腐蝕之化合物層為主要目的，其厚度約為0.02～0.02m/m，其性質極硬Hv1000～1200，又極脆，NH3之分解率視流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時經熱分解如下：NH3→〔N〕Fe + 3/2 H2，
經分解出來的N，隨而擴散進入鋼的表面形成。相的Fe2 - 3N氣體滲氮，一般缺點為硬化層薄而氮化處理時間長。
氣體氮化因分解NH3進行滲氮效率低，故一般均固定選用適用於氮化之鋼種，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否則氮化幾無法進行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以強韌化處理又稱調質，因Al，Cr，Mo等皆為提高變態點溫度之元素，故淬火溫度高，回火溫度亦較普通之構造用合金鋼高，此乃在氮化溫度長時間加熱之間，發生回火脆性，故預先施以調質強韌化處理。NH3氣體氮化，因為時間長表面粗糙，硬而較脆不易研磨，而且時間長不經濟，用於塑膠射出形機的送料管及螺旋杆的氮化。
液體氮化
液體軟氮化主要不同是在氮化層裡之有Fe3Nε相，Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物，ξ相化合物硬脆在氮化處理上是不良於韌性的氮化物，液體軟氮化的方法是將被處理工件，先除鏽，脫脂，預熱後再置於氮化坩堝內，坩堝內是以TF – 1為主鹽劑，被加溫到560～600℃處理數分至數小時，依工件所受外力負荷大小，而決定氮化層深度，在處理中，必須在坩堝底部通入一支空氣管以一定量之空氣氮化鹽劑分解為CN或CNO，滲透擴散至工作表面，使工件表面最外層化合物8～9%wt的N及少量的C及擴散層，氮原子擴散入α – Fe基地中使鋼件更具耐疲勞性，氮化期間由於CNO之分解消耗，所以不斷要在6～8小時處理中化驗鹽劑成份，以便調整空氣量或加入新的鹽劑。
液體軟氮化處理用的材料為鐵金屬，氮化後的表面硬度以含有 Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度較高，而其含金量愈多而氮化深度愈淺，如炭素鋼Hv 350～650，不鏽鋼Hv1000～1200，氮化鋼Hv 800～1100。
液體軟氮化適用於耐磨及耐疲勞等汽車零件，縫衣機、照相機等如氣缸套處理，氣門閥處理、活塞筒處理及不易變形的模具處。採用液體軟氮化的國家，西歐各國、美國、蘇俄、日本。
離子氮化
此一方法為將一工件放置於氮化爐內，預先將爐內抽成真空達10-2～10-3 Torr（㎜Hg）後導入N2氣體或N2 + H2之混合氣體，調整爐內達1～10Torr，將爐體接上陽極，工件接上陰極，兩極間通以數百伏之直流電壓，此時爐內之N2氣體則發生光輝放電成正離子，向工作表面移動，在瞬間陰極電壓急劇下降，使正離子以高速衝向陰極表面，將動能轉變為氣能，使得工件表面溫度得以上升，因氮離子的衝擊後將工件表面打出Fe.C.O.等元素飛濺出來與氮離子結合成FeN，由此氮化鐵逐漸被吸附在工件上而產生氮化作用，離子氮化在基本上是採用氮氣，但若添加碳化氫系氣體則可作離子軟氮化處理，但一般統稱離子氮化處理，工件表面氮氣濃度可改變爐內充填的混合氣體（N2 + H2）的分壓比調節得之，純離子氮化時，在工作表面得單相的r′（Fe4N）組織含N量在5.7～6.1%wt，厚層在10μm以內，此化合物層強韌而非多孔質層，不易脫落，由於氮化鐵不斷的被工件吸附並擴散至內部，由表面至內部的組織即為FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N順序變化，單相ε（Fe3N）含N量在5.7～11.0%wt，單相ξ（Fe2N）含N量在11.0～11.35%wt，離子氮化首先生成r相再添加碳化氫氣系時使其變成ε相之化合物層與擴散層，由於擴散層的增加對疲勞強度的增加有很多助。而蝕性以ε相最佳。
離子氮化處理的度可從350℃開始，由於考慮到材質及其相關機械性質的選用處理時間可由數分鐘以致於長時間的處理，本法與過去利用熱分解方化學反應而氮化的處理法不同，本法系利用高離子能之故，過去認為難處理的不鏽鋼、鈦、鈷等材料也能簡單的施以優秀的表面硬化處理。
鍍鎳
基本信息：
通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽（稱主鹽）、導電鹽、pH緩衝劑、潤溼劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極（鍍件）上沉積上一層均勻、緻密的鎳鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳，而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。
化學鍍又稱為無電解鍍（Electroless plating），也可以稱為自催化電鍍（Autocatalytic plating）。具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被還原劑還原，並且沉澱到固態基體表面上的過程。ASTM B374（ASTM，美國材料與試驗協會）中定義為Autocatalytic plating is 「deposition of a metallic coating by acontrolled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy beingdeposited」。這一過程與置換鍍不同，其鍍層是可以不斷增厚的，且施鍍金屬本身也具有催化能力。
電鍍鎳的特點、性能、用途：
電鍍鎳層在空氣中的穩定性很高，由於金屬鎳具有很強的鈍化能力，在表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣、鹼和某些酸的腐蝕。
電鍍鎳結晶極其細小，並且具有優良的拋光性能。經拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表，同時在大氣中可長期保持其光澤。所以，電鍍層常用於裝飾。
鎳鍍層的硬度比較高，可以提高製品表面的耐磨性，在印刷工業中常用鍍鎳層來提高鉛表面的硬度。由於金屬鎳具有較高的化學穩定性，有些化工設備也常用較厚的鎳鍍層，以防止被介質腐蝕。鍍鎳層還廣泛的應用在功能性方面，如修復被磨損、被腐蝕的零件，採用刷鍍技術進行局部電鍍。採用電鑄工藝，用來製造印刷行業的電鑄版、唱片模以及其它模具。厚的鍍鎳層具有良好的耐磨性，可作為耐磨鍍層。尤其是近幾年來發展了複合電鍍，可沉積出夾有耐磨微粒的複合鎳鍍層，其硬度和耐磨性比鍍鎳層更高。若以石墨或氟化石墨作為分散微粒，則獲得的鎳-石墨或鎳-氟化石墨複合鍍層就具有很好的自潤滑性，可用作為潤滑鍍層。黑鎳鍍層作為光學儀器的鍍覆或裝飾鍍覆層亦都有著廣泛的應用。
鍍鎳的應用面很廣，可作為防護裝飾性鍍層，在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合金及銅合金表面上，保護基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用;也常作為其他鍍層的中間鍍層，在其上再鍍一薄層鉻，或鍍一層仿金層，其抗蝕性更好，外觀更美。在功能性應用方面，在特殊行業的零件上鍍鎳約1~3mm厚，可達到修複目的。特別是在連續鑄造結晶器、電子元件表面的模具、合金的壓鑄模具、形狀複雜的宇航發動機部件和微型電子元件的製造等方應用越來越廣泛
在電鍍中，由於電鍍鎳具有很多優異性能，其加工量僅次於電鍍鋅而居第二位，其消耗量佔到鎳總產量的10%左右。
化學鍍鎳的特點、性能、用途：
厚度均勻性 厚度均勻和均鍍能力好是化學鍍鎳的一大特點，也是應用廣泛的原因之一，化學鍍鎳避免了電鍍層由於電流分布不均勻而帶來的厚度不均勻。化學鍍時，只要零件表面和鍍液接觸，鍍液中消耗的成份能及時得到補充，鍍件部位的鍍層厚度都基本相同，即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。
鍍件不會滲氫，沒有氫脆，化學鍍鎳後不需要除氫。
很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等比電鍍鎳好。
可沉積在各種材料的表面上，例如：鋼鎳基合金、鋅基合金、鋁合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導體等材料的表面上，從而為提高這些材料的性能創造了條件。
不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設備。
熱處理溫度低，只要在400℃以下經不同保溫時間後，可得到不同的耐蝕性和耐磨性，因此，特別適用於形狀複雜，表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等
鍍鎳類型
鍍鎳液的類型主要有硫酸鹽型、氯化物型、氨基磺酸鹽型、檸檬酸鹽型、氟硼酸鹽型等。其中以硫酸鹽型（低氯化物）即稱之謂Watts（瓦特）鍍鎳液在工業上的應用最為普遍。幾種不同鍍鎳溶液中所獲得的鍍鎳層的物理性質，如表2-3-45所列。氨基磺酸鹽型、氟硼酸鹽型適用於鍍厚鎳或電鑄。檸檬酸鹽型適用於在鋅壓鑄件上直接鍍鎳。這幾種鍍液的成本比較高。
普通電鍍又稱暗鎳工藝﹐根據鍍液的性能和用途﹐普通鍍鎳可以分為低濃度的預液﹐普通鍍液﹐瓦特液和滾鍍液等。
預鍍液﹕經預鍍可保證層與銅鐵基體和隨後的鍍銅層結合力良好。
普通液﹕該鍍液的導電性好﹐可在較低溫度下電鍍﹐節省能源﹐使用比較方便。
瓦特液﹕滿足小零件的電鍍﹐但鍍液必須要有良好的導電性和覆蓋能力。
鎳陽極材料的純度是電鍍中最重要的條件﹐鎳的含量>99%﹐不純的陽極導致鍍液汙染﹐使鍍層的物理性能變壞。在鍍鎳中比較適宜的鎳陽極有以下幾種﹕1.含碳鎳陽極﹐2.含氧鎳陽極﹐3.含硫鎳陽極。
光亮鎳：鍍光亮鎳有很多優點﹐不僅可以省去繁重的拋光工序﹐改善操作條件﹐節約電鍍和拋光材料﹐還能提高鍍層的硬度﹐便於實現自動化生產﹐但是光亮鍍鎳層中含硫﹐內應力和脆性較大﹐耐蝕性不如鍍暗鎳層﹐為了克服這些缺點﹐可採用多層鍍鎳工藝﹐使鍍層的機械性能和耐蝕性得到顯著的改善。
鍍鎳過程中出現的問題
電鍍鎳出現的白色斑點是由一種高碳物引起，高碳物是由熱處理滲碳過程及電鍍前處理時的酸洗過程中產生的。
1018料正常滲碳後表層的碳(主要是Fe、C)，可達0.8～1.2，突出在鍍層中的顆粒是由於前處理清洗不徹底，使工件表面的顆粒掉入了鍍液中，在電鍍過程中由於有攪拌作用，使這些游離於鍍液中的顆粒與鎳離子產生了共沉積。
鍍層中沒覆蓋的孔洞，主要是前處理酸洗過程產生過腐蝕(表面脫碳)引起的。電鍍廠酸洗液的主要成分是HCl 1:1；H2SO4(98%)50 mL/L；該配方對普通碳鋼可以，對高碳鋼則濃度太高。含碳量越高，酸洗反應越劇烈。表面脫碳後，對工件的導電性和鍍層的附著力有很大的影響。鍍層中的孔洞實際上是由於高碳部分導電性差(或附著力差)，鍍層難於覆蓋造成的。
解決辦法：
(1)改進前處理清洗工序，採用超聲波清洗的方法，使滲碳後附著力差的顆粒在清洗中脫落下來。
(2)及時對鍍液進行過濾。
(3)改進酸洗工藝：主要是降低酸洗液的濃度、加入合適的緩蝕劑並適當控制酸洗的時間，避免過腐蝕。
6. 鍍硬鉻
a) 基本信息
鍍鉻層硬度高、耐磨、耐蝕並能長期保持表面光亮且工藝相對比較簡單，成本較低。長期以來，鉻鍍層除了作為裝飾塗層外，還廣泛作為機械零部件的耐磨和耐蝕塗層。電鍍硬鉻鍍層技術常常用來修復破損部件。
b) 缺點：
l 但電鍍硬鉻工藝會導致嚴重的環境問題，鍍鉻工藝使用的鉻酸溶液，會產生含鉻酸霧和廢水
l 硬度一般為800~900HV，硬度比一些陶瓷和金屬陶瓷材料低，且硬度還會隨溫度升高而降低；
l 鍍鉻層存在微裂紋，不可避免產生穿透性裂紋，導致腐蝕介質從表面滲透至界面而腐蝕基體，造成鍍層表面出現鏽斑甚至剝落；
l 電鍍工藝沉積速度慢，鍍0.2~0.3mm厚的鍍層往往需要2~3個班的時間，也不利於厚鍍層的應用。
7. 磷化處理
a) 基本信息
l 電鍍工藝沉積速度慢，鍍0.2~0.3mm厚的鍍層往往需要2~3個班的時間，也不利於厚鍍層的應用。
l 磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。
l 磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用於塗漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。
b) 簡介：
l 磷化是常用的前處理技術，原理上應屬於化學轉換膜處理，主要應用於鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應用磷化。
l 磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。
l 磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用於塗漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。
c) 磷化分類
l 高溫型
80—90℃處理時間為10-20分鐘，形成磷化膜厚達10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（7-8）
優點：膜抗蝕力強，結合力好。
缺點：加溫時間長，溶液揮發量大，能耗大，磷化沉積多，游離酸度不穩定，結晶粗細不均勻，已較少應用。
50-75℃，處理時間5-15分鐘，磷化膜厚度為1-7 g/m2，溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（10-15）
優點：游離酸度穩定，易掌握，磷化時間短，生產效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基本相同，應用較多。
30-50℃ 節省能源，使用方便。
10-40℃ 常（低）溫磷化（除加氧化劑外，還加促進劑），時間10-40分鐘，溶液游離酸度與總酸度比值為1：（20-30），膜厚為0.2-7 g/m2。
優點：不需加熱，藥品消耗少，溶液穩定。
缺點：處理時間長，溶液配製較繁。
將工件浸入磷化液中，依靠化學反應來實現磷化，應用廣泛。
在磷化液中，工件接正極，鋼鐵接負極進行磷化。
適用於高、中、低溫磷化特點：設備簡單，僅需加熱槽和相應加熱設備，最好用不鏽鋼或橡膠襯裡的槽子，不鏽鋼加熱管道應放在槽兩側。
適用於中、低溫磷化工藝，可處理大面積工件，如汽車、冰箱、洗衣機殼體。特點：處理時間短，成膜反應速度快，生產效率高，且這種方法獲得的磷化膜結晶緻密、均勻、膜薄、耐蝕性好。
上述兩種方法無法實施時，採用本法，在常溫下操作，易塗刷，可除鏽蝕，磷化後工件自然乾燥，防鏽性能好，但磷化效果不如前兩種。
c) 磷化作用
l 塗裝前磷化的作用
u 增強塗裝膜層（如塗料塗層）與工件間結合力。
u 提高塗裝後工件表面塗層的耐蝕性。
u 提高裝飾性。
l 非塗裝磷化的作用
u 提高工件的耐磨性。
u 令工件在機加工過程中具有潤滑性。
u 提高工件的耐蝕性。
d) 工藝流程
l 預脫脂→脫脂→除鏽→水洗→（表調）→磷化→水洗→磷化後處理（如電泳或粉末塗裝）。
l 主要鋁件及鋅件
l 磷化發黑液
常溫使用，磷化保護一步成型，又稱鋼鐵著色劑。1：4-5稀釋後使用，常溫浸泡30分鐘左右，最後封閉保護。
「DLC」是英文「DIAMOND-LIKECARBON」一詞的縮寫。DLC是一種由碳元素構成、在性質上和鑽石類似，同時又具有石墨原子組成結構的物質。類金剛石薄膜（DLC）是一種非晶態薄膜，由於具有高硬度和高彈性模量，低摩擦因數，耐磨損以及良好的真空摩擦學特性，很適合於作為耐磨塗層，從而引起了摩擦學界的重視。目前製備DLC薄膜的方法很多， 不同的製備方法所用的碳源以及到達基體表面的離子能量不同， 沉積的DLC膜的結構和性能存在很大差別， 摩擦學性能也不相同。
b) 生產方式
常見的製備DLC 薄膜的方法有真空蒸發 、濺射、等離子體輔助化學氣相沉積、離子注入等。這些方法中,傳統的真空蒸發鍍膜法具有較高的沉積速度, 生成的薄膜純度高, 但由於熱蒸發的原子或分子在基板上能量很低(約02eV ), 其表面遷移率很低, 導致薄膜與基體結合強度差, 加上已經沉積的原子對後來飛到的原子會造成陰影效果, 使得真空蒸發鍍膜技術的應用受到很大的限制。離子注入法能使材料的摩擦因數、耐磨性、耐腐蝕性等發生顯著變化, 而且注入層與基體材料之間沒有清晰的界面, 因而與基體結合牢固, 表面不存在粘附破裂或剝落。然而, 離子注入的注入層太薄, 僅數百納米, 在耐磨工況下應用受到一定限制。
為了克服真空蒸發鍍膜法結合力差以及離子注入法注入層淺的問題, 科研人員把薄膜蒸發沉積與離子注入技術結合起來, 研究出了真空蒸發離子束輔助沉積技術[ 5, 6] 。該技術在用蒸發源(電子束) 將元素沉積在基片上的同時, 用離子轟擊鍍層, 以獲得比離子注入層更厚、比蒸發鍍膜法附著力更大的高性能緻密膜層。因此這種方法有利於增強薄膜的摩擦學性能。
碳素的天然結構有兩種，空間立體結構（金剛石）和平面網狀結構（石墨），而兩者共存的結構就是DLC，其實DLC的定義是具有非晶質（amorphous）結構的碳素。所以，DLC的定義非常廣泛，只要含有碳元素，而且是非晶質結構（沒有固定的結構形態），那麼它就是DLC，不管裡面還摻雜有其它元素什麼的，統統都叫DLC。
c) 主要性能
1、力學性能
硬度及彈性模量。不同的沉積方法製備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大，用磁過濾陰極電弧法可以製備出硬度達到甚至超過金剛石的DLC膜，廣州有色金屬研究院用陰極電弧法製備的DLC膜最高硬度可達50GPa以上，而用離子源結合非平衡磁控濺射法製備的DLC膜硬度達21GPa。膜層內的成分對膜層的硬度有一定的影響， Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量，雖低於金剛石（110GPa），但明顯高於一般金屬和陶瓷的彈性模量。
內應力和結合強度。薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩定性和使用壽命，影響薄膜性能的兩個重要因素，內應力高和結合強度低的DLC膜容易在應用中產生裂紋、褶皺，甚至脫落，所以製備的DLC膜最好具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明，直接在基體上沉積的DLC膜的膜/基結合強度一般比較低，廣州有色金屬研究院通過採用Ti/TiN/TiCN/TiC中間梯度過渡層的方法提高DLC膜與基體的結合強度，在模具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N，製備的膜導總體厚度可達5um。
2、摩擦性能
3、熱穩定性
由於DLC屬亞穩態的材料，熱穩定性差是限制DLC膜應用的一個重要因素，在300℃以上退火時即出現了sp3鍵向sp2鍵轉變，為此，人們進行了大量的工作試圖提高其熱穩定性。有研究發現：Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩定性，含20 at%Si的DLC膜在740℃退火時才出現sp3鍵向sp2鍵轉變。同樣，金屬（如Ti、W、Cr）的摻入也可提高DLC膜的熱穩定性，我們正在對這方面進行研究。
4、耐腐蝕性
純DLC膜具有優異的耐蝕性，各類酸、鹼甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降，這是由於摻雜的元素首先被侵蝕，從而破壞了膜的連續性所致。
5、表面狀態
DLC膜表面一般較光潔，對基材的表面光潔度沒有太大的影響，但隨著膜厚的增加，表面光潔度會下降。不同的沉積方法所得到的DLC膜表面光潔度也是不同的，廣州有色金屬研究院採用離子源技術沉積的DLC膜表面質量明顯優於電弧離子鍍。
DLC膜具有很好的抗粘結性，特別是對有色金屬（如銅、鋁、鋅等），對塑料、橡膠、陶瓷等也有抗粘結性。
9. 硬質陽極氧化
a) 基本信息
硬質氧化全稱硬質陽極氧化處理。鋁合金的硬質陽極氧化處理主要目的是，提高鋁及鋁合金的各種性能，包括耐蝕性、耐磨性、耐候性、絕緣性及吸附性等。它既適用於變形鋁合金，也可能用於壓鑄造鋁合金零部件。
硬質氧化全稱硬質陽極氧化處理。硬質陽極氧化膜一般要求厚度為25-150um，大部分硬質陽極氧化膜的厚度為50-80um，膜厚小於25um的硬質陽極氧化膜，用於齒鍵和螺線等使用場合的零部件，耐磨或絕緣用的陽極氧化膜厚度約為50um，在某些特殊工藝條件下，要求生產厚度為125um以上的硬質陽極氧化膜，但是必須注意陽極氧化膜越厚，其外層的顯微硬度可以越低，膜層表面的粗糙度增加。硬質陽極氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有機酸，如草酸、氨基磺酸等。另外，可通過降低陽極氧化溫度或降低硫酸濃度來實現硬質陽極氧化處理。對於銅含量大於5%或矽含量大於8%的變形鋁合金，或者高矽的壓鑄造鋁合金，也許還應考慮增加一些陽極氧化的特殊措施。例如：對於2XXX系鋁合金，為了避免鋁合金在陽極氧化過程中被燒損，可採用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作為電解槽液，電流密度也應該提高到2.5A/dm以上。
b) 工藝方法
硬質陽極氧化電解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水楊酸及其它的無機鹽和有機酸等。所用電源可分為直流、交流，交直流疊加，脈衝及疊加脈衝電源等幾種，廣泛應用的有下列幾種硬質陽極氧化。
（1） 硫酸硬質陽極氧化法；
（2） 草酸硬質陽極氧化法。
（3） 混酸型硬質陽極氧化。
c) 原理
單純硫酸型鋁合金硬質陽極氧化原理和普通陽極氧化沒有本質區別，如果是混酸型硬質氧化則存在一些附反應。
1 .陰極反應：4H+ +4e=2H2↑
2. 陽極反應：4OH－－4e=2H2O+O2↑
3. 鋁氧化：陽極上析出的氧呈原子狀態,比分子狀態的氧更為活潑，更易與鋁起反應：2Al+3O→Al2O3
4 .氧化於陽極膜溶解的動平衡：氧化膜隨著通電時間的增加，電流增大而促使氧化膜增厚。與此同時，由於（Al2O3）的化學性質有兩重性，即它在酸性溶液中呈鹼性氧化物，在鹼性溶液中呈酸性氧化物。無疑在硫酸溶液中氧化膜液發生溶解，只有氧化膜的生成速度大於它的溶解速度，氧化膜才有可能增厚，當溶解速度與生成速度相等時，氧化膜不再增厚。當氧化速度過分大於溶解速度時，鋁和鋁合金製件表面易生成帶粉狀的氧化膜 [2] 。
d) 注意事項：
l 銳角倒圓：被加工零件不允許有銳角、毛刺以及其它各種尖銳的有稜角的地方因為硬質氧化，一般陽極氧化時間均是很長的，而且氧化過程（Al+O2→A12O3+ Q ）本身就是一個放熱反應。又由於一般零件稜角的地方往往又是電流較為集中的部位所以這些部位最易引起零件的局部過熱，使零件被燒傷。因此鋁和鋁合金所有稜角均應進行倒角處理，並且倒角y圓半徑不應小於0.5毫米。
l 表面光潔度：硬質陽極氧化後，零件表面的光潔度是有所改變的，對於較粗糙的表面來說，經此處理後可以顯得比原來平整一些，而對於原始光潔度較高的零件來說，往往經過此種處理後，顯示的表面光潔光亮度反而有所降低，降低的幅度在1～2級左右。
l 尺寸餘量：因硬質氧化膜的厚度較高，所以如需要進一步加工的鋁零件或以後需要裝配的零件，應事先留有一定的加工餘量，及指定裝夾部位。因硬質陽極氧化時，要改變零件尺寸，故在機械加工時，要事先預測，氧化膜的可能厚度和尺寸公差，而後在確定陽極氧化前的零件實際尺寸，以便處理後，符合規定的公差範圍。一般來說，零件增加的尺寸大致為生成氧化膜厚度的一半左右。
l 如果是做本色硬質氧化，硬質氧化的顏色取決於膜厚和化學成分。膜厚可以控制顏色的深淺程度，化學成分是控制顏色（本色）的種類，如7075是黃色的，膜厚大，顏色就很深（金黃色）。
l 出現花斑以及顏色不均勻怎麼回事：有時候陽極氧化也會使得鋁件報廢，這個值得我們注意了，第一個，鋁零件不純的情況下千萬不要做陽極氧化，第二個，做了之後你會發現這個鋁件表面起斑，很大程度上就是鋁件的材料不純造成的，要避免顏色不均勻首先你得保證這個鋁件的材料的純淨度，這個怎麼樣解決呢？1）鋁密度不夠好時鋁表面出現裸露導致顏色不均勻：解決：先先拿一個鋁件進行試驗，可行的話再進行全部的陽極氧化。2）氧化前處理水洗工藝：除油（脫脂）後的水冼：應該具有兩次水洗，目標是洗淨產物殘留的藥液（或酸或鹼，若除油劑中添加溶劑型乳化劑的，清洗更為主要。）或油汙。避免帶入隨後槽液中影響槽液的不變性以及預防產物帶有油汙而發生不良品。
10.陽極氧化
a) 基本信息
陽極氧化（anodic oxidation），金屬或合金的電化學氧化。鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下，由於外加電流的作用下，在鋁製品（陽極）上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明，通常是指硫酸陽極氧化。
為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴大應用範圍，延長使用壽命，表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環，而陽極氧化技術是應用最廣且最成功的。
b) 特性
（1） 提高零件的耐磨、耐蝕性、耐氣候腐蝕。（2）氧化生成的透明膜，可以著色製成各種彩色膜。（3）作為電容器介質膜。（4）提高與有機塗層的結合力。作塗裝底層。（5）作電鍍、搪瓷的底層。（6）正在開發的其它用途，太陽能吸收板、超高硬質膜、幹潤滑膜、觸媒膜、納米線、在多孔膜中沉積磁性合金作記憶元件。
（2） 陽極氧化膜的結構 陽極氧化膜由兩層組成, 外層稱為多孔層，較厚、疏鬆多孔、電阻低。內層稱為阻擋層(亦稱活性層)，較薄、緻密、電阻高。
（3） 阻擋層：阻擋層是由無水的AI2O3所組成, 薄而緻密, 具有高的硬度和阻止電流通過的作用。多孔的外層氧化膜多孔的外層主要是由非晶型的AI2O3及少量 的r-AI2O3.H2O還含有電解液的陰離子。
（4） 主要特性：陽極氧化膜的性質與應用 陽極氧化膜具有較高的硬度和耐磨性、極強的附著能力、較強的吸附能力、良好的抗蝕性和電絕緣性及高的熱絕緣性。
c) 注意事項
l 鋁氧化膜是多孔性膜，無論有沒有著色處理，在投入使用前都要進行封閉處理，這樣才能提高其耐蝕性和耐候性。處理的方法有三類，即高溫水化反應封閉、無機鹽封閉和有機物封閉等。
（1） 高溫水封閉：這種方法是利用鋁氧化膜與水的水化反應，將非晶質膜變為水合結晶膜，水化反應在常溫和高溫下都可以進行，但是在高溫下特別是在沸點時，所生成的水合結晶膜是非常穩定的不可逆的結晶膜，因此，最常用的鋁氧化膜的封閉處理就是沸水法或蒸汽法處理。
（2） 無機鹽封閉：無機鹽法可以提高有機著色染料的牢度，因此在化學著色法中常用。①醋酸鹽法、②矽酸鹽法。
（3） 有機封閉法：這是對鋁氧化膜進行浸油、浸漆或進行塗裝等，由於成本較高並且增加了工藝流程，因此不大採用，較多的還是用前述的兩類方法，並且以第一種高溫水合法為主流。
氧化膜的絕大部分優良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的,然而這兩者卻與陽極氧化條件密切相關, 因此可通過改變陽極化條件來獲得滿足不同使用要求的膜層。膜厚是陽極氧化製品一個很主要的性能指針, 其值的大小直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學著色能力。在常規的陽極氧化過程中, 膜層隨著時間的增加而增厚。在逹到最大厚度之後, 則隨著處理時間的延長而逐漸變薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金表現得特別明顯。因此, 氧化的時間一般控制在逹最大膜厚時間之內。
電解
基本信息
流通過物質而引起化學變化的過程。化學變化是物質失去或獲得電子(氧化或還原)的過程。電解過程是在電解池中進行的。電解池是由分別浸沒在含有正、負離子的溶液中的陰、陽兩個電極構成。電流流進負電極(陰極)，溶液中帶正電荷的正離子遷移到陰極，並與電子結合，變成中性的元素或分子；帶負電荷的負離子遷移到另一電極(陽極)，給出電子，變成中性元素或分子。
將電能轉化為化學能的裝置叫電解池。將直流電通過電解質溶液或熔體，使電解質在電極上發生化學反應，以製備所需產品的反應過程。電解過程必須具備電解質、電解槽、直流電供給系統、分析控制系統和對產品的分離回收裝置。電解過程應當儘可能採用較低成本的原料，提高反應的選擇性，減少副產物的生成，縮短生產工序，便於產品的回收和淨化。電解過程已廣泛用於有色金屬冶煉、氯鹼和無機鹽生產以及有機化學工業。
b) 電解原理
電解質中的離子常處於無秩序的運動中，通直流電後，離子作定向運動。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。在水電解過程中，OH在陽極失去電子，被氧化成氧氣放出；H在陰極得到電子，被還原成氫氣放出。所得到的氧氣和氫氣，即為水電解過程的產品。電解時，在電極上析出的產物與電解質溶液之間形成電池，其電動勢在數值上等於電解質的理論電解電壓。此理論電解電壓可由能斯特方程計算。
在水溶液電解時，究竟是電解質電離的正負離子還是水電離的H和OH離子在電極上放電,需視在該電解條件下的實際電解電壓的高低而定。實際電解電壓為理論電解電壓與超電壓之和。影響超電壓的因素很多，有電極材料和電極間距、電解液溫度、濃度、pH等。
12.拋光
a) 基本信息
拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。是利用拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工。
拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤（消光）。通常以拋光輪作為拋光工具。拋光輪一般用多層帆布、毛氈或皮革疊制而成，兩側用金屬圓板夾緊，其輪緣塗敷由微粉磨料和油脂等均勻混合而成的拋光劑。
拋光時，高速旋轉的拋光輪（圓周速度在20米/秒以上）壓向工件，使磨料對工件表面產生滾壓和微量切削，從而獲得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可達Ra0.63～0.01微米;當採用非油脂性的消光拋光劑時，可對光亮表面消光以改善外觀。大批量生產軸承鋼球時，常採用滾筒拋光的方法。
粗拋時將大量鋼球、石灰和磨料放在傾斜的罐狀滾筒中，滾筒轉動時，使鋼球與磨料等在筒內隨機地滾動碰撞以達到去除表面凸鋒而減小表面粗糙度的目的，可去除0.01毫米左右的餘量。
精拋時在木桶中裝入鋼球和毛皮碎塊，連續轉動數小時可得到耀眼光亮的表面。精密線紋尺的拋光是將加工表面浸在拋光液中進行的，拋光液由粒度為W5～W0.5的氧化鉻微粉和乳化液混合而成。拋光輪採用材質勻細經脫脂處理的木材或特製的細毛氈製成，其運動軌跡為均勻稠密的網狀，拋光後的表面粗糙度不大於Ra0.01微米，在放大40倍的顯微鏡下觀察不到任何表面缺陷。此外還有電解拋光等方法。
b) 化學拋光
l 化學拋光機理：化學拋光是金屬表面通過有規則溶解達到光亮平滑。在化學拋光過程中，鋼鐵零件表面不斷形成鈍化氧化膜和氧化膜不斷溶解，且前者要強於後者。由於零件表面微觀的不一致性，表面微觀凸起部位優先溶解，且溶解速率大於凹下部位的溶解速率；而且膜的溶解和膜的形成始終同時進行，只是其速率有差異，結果使鋼鐵零件表面粗糙度得以整平，從而獲得平滑光亮的表面。拋光可以填充表面毛孔、劃痕以及其它表面缺陷，從而提高疲勞阻力、腐蝕阻力。
l 電化學拋光原理：電化學拋光也稱電解拋光。電解拋光是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解槽中，通以直流電而產生有選擇性的陽極溶解，從而使工件表面光亮度增大，達到鏡面效果。
l 工藝流程：
u 化學(或電化學)除油→熱水洗→流動水洗→除鏽(10%硫酸)→流動水洗→化學拋光→流動水洗→中和→流動水洗→轉入下道表面處理工序
u 工作環境：傳統拋光工藝工作環境惡劣，拋光過程中產生沙粒，鐵屑，粉塵等，嚴重汙染環境；
u 加工效率：人工拋光；豪克能工藝屬於以車代磨，線速度可達50-80 m/min,進給量可達0.2-0.5mm/r,相當於半精車的效率。
u 鋪料消耗：拋光需要消耗拋光輪、磨料、砂帶等輔料；
u 適應性：拋光可以加工平面等簡單的型面，對於曲面無法加工。如果加工R弧，曲面等複雜型面，可採用豪克能拋光工藝。
l 化學拋光後處理：鋼鐵零件化學拋光，可以作為防護裝飾性電鍍的前處理工序，也可以作為化學成膜如磷化發蘭的前處理工序。如不進行電鍍或化學成膜，而直接應用，可噴塗氨基清漆或丙烯酸清漆，烘乾後有較好的防護裝飾效果。若噴漆前浸防鏽鈍化水劑溶液，抗蝕防護性將會進一步提高。
c) CMP
CMP，即ChemicalMechanical Polishing，化學機械拋光。CMP技術所採用的設備及消耗品包括：拋光機、拋光漿料、拋光墊、後CMP清洗設備、拋光終點檢測及工藝控制設備、廢物處理和檢測設備等。
區別於傳統的純機械或純化學的拋光方法，CMP通過化學的和機械的綜合作用，從而避免了由單純機械拋光造成的表面損傷和由單純化學拋光易造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點。它利用了磨損中的「軟磨硬」原理，即用較軟的材料來進行拋光以實現高質量的表面拋光。
CMP拋光液是以高純矽粉為原料，經特殊工藝生產的一種高純度低金屬離子型拋光產品，廣泛用於多種材料納米級的高平坦化拋光。
d) 拋光分類
l 機械拋光：機械拋光是靠切削、材料表麵塑性變形去掉被拋光後的凸部而得到平滑面的拋光方法，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主，特殊零件如迴轉體表面，可使用轉臺等輔助工具，表面質量要求高的可採用超精研拋的方法。超精研拋是採用特製的磨具，在含有磨料的研拋液中，緊壓在工件被加工表面上，作高速旋轉運動。利用該技術可以達到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各種拋光方法中最高的。光學鏡片模具常採用這種方法。
l 化學拋光：化學拋光是讓材料在化學介質中表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解，從而得到平滑面。這種方法的主要優點是不需複雜設備，可以拋光形狀複雜的工件，可以同時拋光很多工件，效率高。化學拋光的核心問題是拋光液的配製。化學拋光得到的表面粗糙度一般為數10μm。
l 電解拋光：電解拋光基本原理與化學拋光相同，即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。與化學拋光相比，可以消除陰極反應的影響，效果較好。電化學拋光過程分為兩步：(1) 宏觀整平 溶解產物向電解液中擴散，材料表面幾何粗糙下降，Ra>1μm。(2) 微光平整 陽極極化，表面光亮度提高，Ra<1μm。
l 超聲波拋光：將工件放入磨料懸浮液中並一起置於超聲波場中，依靠超聲波的振蕩作用，使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小，不會引起工件變形，但工裝製作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學或電化學方法結合。在溶液腐蝕、電解的基礎上，再施加超聲波振動攪拌溶液，使工件表面溶解產物脫離，表面附近的腐蝕或電解質均勻；超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程，利於表面光亮化。
l 流體拋光：流體拋光是依靠高速流動的液體及其攜帶的磨粒衝刷工件表面達到拋光的目的。常用方法有：磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅動，使攜帶磨粒的液體介質高速往複流過工件表面。介質主要採用在較低壓力下流過性好的特殊化合物並摻上磨料製成，磨料可採用碳化矽粉末。
l 磁研磨拋光：磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工。這種方法加工效率高，質量好，加工條件容易控制，工作條件好。採用合適的磨料，表面粗糙度可以達到Ra0.1μm。
13.化學氣相沉積CVD
a) 基本信息
化學氣相沉積是一種化工技術，該技術主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質、在襯底表面上進行化學反應生成薄膜的方法。化學氣相澱積是近幾十年發展起來的製備無機材料的新技術。化學氣相澱積法已經廣泛用於提純物質、研製新晶體、澱積各種單晶、多晶或玻璃態無機薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物，而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的澱積過程精確控制。化學氣相澱積已成為無機合成化學的一個新領域。
b) 應用：
現代科學和技術需要使用大量功能各異的無機新材料，這些功能材料必須是高純的，或者是在高純材料中有意地摻入某種雜質形成的摻雜材料。但是，我們過去所熟悉的許多製備方法如高溫熔煉、水溶液中沉澱和結晶等往往難以滿足這些要求，也難以保證得到高純度的產品。因此，無機新材料的合成就成為現代材料科學中的主要課題。
c) 原理
化學氣相沉積技術是應用氣態物質在固體上產生化學反應和傳輸反應等並產生固態沉積物的一種工藝，它大致包含三步：
（1）形成揮發性物質 ；
（2）把上述物質轉移至沉積區域 ；
（3）在固體上產生化學反應並產生固態物質 。
最基本的化學氣相沉積反應包括熱分解反應、化學合成反應以及化學傳輸反應等集中。
d) 特點
1） 在中溫或高溫下，通過氣態的初始化合物之間的氣相化學反應而形成固體物質沉積在基體上。
2） 可以在常壓或者真空條件下進行沉積、通常真空沉積膜層質量較好。
3） 採用等離子和雷射輔助技術可以顯著地促進化學反應，使沉積可在較低的溫度下進行。
4） 塗層的化學成分可以隨氣相組成的改變而變化，從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層。
5） 可以控制塗層的密度和塗層純度。
6） 繞鍍件好。可在複雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜。適合塗覆各種複雜形狀的工件。由於它的繞鍍性能好，所以可塗覆帶有槽、溝、孔，甚至是盲孔的工件。
7） 沉積層通常具有柱狀晶體結構，不耐彎曲，但可通過各種技術對化學反應進行氣相擾動，以改善其結構。
8） 可以通過各種反應形成多種金屬、合金、陶瓷和化合物塗層。
14. 物理氣相沉積PVD
a) 基本信息
物理氣相沉積(Physical Vapour Deposition，PVD)技術表示在真空條件下，採用物理方法，將材料源——固體或液體表面氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子，並通過低壓氣體（或等離子體）過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。物理氣相沉積的主要方法有，真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍膜，及分子束外延等。發展到目前，物理氣相沉積技術不僅可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導體、聚合物膜等
PVD(物理氣相沉積)鍍膜技術主要分為三類，真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對應於PVD技術的三個分類，相應的真空鍍膜設備也就有真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機這三種。
近十多年來，真空離子鍍膜技術的發展是最快的，它已經成為當今最先進的表面處理方式之一。我們通常所說的PVD鍍膜 ，指的就是真空離子鍍膜；通常所說的PVD鍍膜機，指的也就是真空離子鍍膜機。
物理氣相沉積是通過蒸發，電離或濺射等過程，產生金屬粒子並與反應氣體反應形成化合物沉積在工件表面。物理氣象沉積方法有真空鍍，真空濺射和離子鍍三種，應用較廣的是離子鍍。
離子鍍是藉助於惰性氣體輝光放電，使鍍料（如金屬鈦）氣化蒸發離子化，離子經電場加速，以較高能量轟擊工件表面，此時如通入CO2，N2等反應氣體，便可在工件表面獲得TiC,TiN覆蓋層，硬度高達2000HV。離子鍍的重要特點是沉積溫度只有500℃左右，且覆蓋層附著力強，適用於高速鋼工具，熱鍛模等。
b) 基本原理
物理氣相沉積技術基本原理可分三個工藝步驟：
(1) 鍍料的氣化：即使鍍料蒸發，升華或被濺射，也就是通過鍍料的氣化源。
(2) 鍍料原子、分子或離子的遷移：由氣化源供出原子、分子或離子經過碰撞後，產生多種反應。
(3) 鍍料原子、分子或離子在基體上沉積。
c) 特點
物理氣相沉積技術工藝過程簡單，對環境改善，無汙染，耗材少，成膜均勻緻密，與基體的結合力強。該技術廣泛應用於航空航天、電子、光學、機械、建築、輕工、冶金、材料等領域，可製備具有耐磨、耐腐蝕、裝飾、導電、絕緣、光導、壓電、磁性、潤滑、超導等特性的膜層。
d) 分類
（1）真空蒸鍍
(1) 真空蒸鍍是在真空條件下，將鍍料加熱並蒸發，使大量的原子、分子氣化並離開液體鍍料或離開固體鍍料表面(升華)。
(2) 氣態的原子、分子在真空中經過很少的碰撞遷移到基體
(3) 鍍料原子、分子沉積在基體表面形成薄膜。
將鍍料加熱到蒸發溫度並使之氣化，這種加熱裝置稱為蒸發源。最常用的蒸發源是電阻蒸發源和電子束蒸發源，特殊用途的蒸發源有高頻感應加熱、電弧加熱、輻射加熱、雷射加熱蒸發源等。
真空蒸鍍的基本工藝過程如下：
(1) 鍍前處理，包括清洗鍍件和預處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預處理有除靜電，塗底漆等。
(2) 裝爐，包括真空室清理及鍍件掛具的清洗，蒸發源安裝、調試、鍍件褂卡。
(3) 抽真空，一般先粗抽至6．6Pa以上，更早打開擴散泵的前級維持真空泵，加熱擴散泵，待預熱足夠後，打開高閥，用擴散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。
(4) 烘烤，將鍍件烘烤加熱到所需溫度。
(5) 離子轟擊，真空度一般在10Pa～10-1Pa，離子轟擊電壓200V～1kV負高壓，離擊時間為5min～30min,
(6) 預熔，調整電流使鍍料預熔，除氣1min～2min。
(7) 蒸發沉積，根據要求調整蒸發電流，直到所需沉積時間結束。
(8) 冷卻，鍍件在真空室內冷卻到一定溫度。
(9) 出爐，取件後，關閉真空室，抽真空至l × l0-1Pa，擴散泵冷卻到允許溫度，才可關閉維持泵和冷卻水。
(10) 後處理，塗面漆。
（2）濺射鍍膜
濺射鍍膜是指在真空條件下，利用獲得功能的粒子轟擊靶材料表面，使靶材表面原子獲得足夠的能量而逃逸的過程稱為濺射。被濺射的靶材沉積到基材表面，就稱作濺射鍍膜。濺射鍍膜中的入射離子，一般採用輝光放電獲得，在l0-2Pa～10Pa範圍，所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中，易和真空室中的氣體分子發生碰撞，使運動方向隨機，沉積的膜易於均勻。發展起來的規模性磁控濺射鍍膜，沉積速率較高，工藝重複性好，便於自動化，已適當於進行大型建築裝飾鍍膜，及工業材料的功能性鍍膜，及TGN-JR型用多弧或磁控濺射在卷材的泡沫塑料及纖維織物表面鍍鎳Ni及銀Ag。
（3）等離子體鍍膜
這裡指的是PVD領域通常採用的冷陰極電弧蒸發，以固體鍍料作為陰極，採用水冷、使冷陰極表面形成許多亮斑，即陰極弧斑。弧斑就是電弧在陰極附近的弧根。在極小空間的電流密度極高，弧斑尺寸極小，估計約為1μm～100μm，電流密度高達l05A/cm2～107A/cm2。每個弧斑存在極短時間，爆發性地蒸發離化陰極改正點處的鍍料，蒸發離化後的金屬離子，在陰極表面也會產生新的弧斑，許多弧斑不斷產生和消失，所以又稱多弧蒸發。最早設計的等離子體加速器型多弧蒸發離化源，是在陰極背後配置磁場，使蒸發後的離子獲得霍爾(hall)加速效應，有利於離子增大能量轟擊量體，採用這種電弧蒸發離化源鍍膜，離化率較高，所以又稱為電弧等離子體鍍膜。由於鍍料的蒸發離化靠電弧，所以屬於區別於第二節，第三節所述的蒸發手段。
（4）離子鍍
離子鍍技術最早在1963年由D．M．Mattox提出，1972年，Bunshah &Juntz推出活性反應蒸發離子鍍(AREIP)，沉積TiN,TiC等超硬膜，1972年Moley&Smith發展完善了空心熱陰極離子鍍，l973年又發展出射頻離子鍍(RFIP)。20世紀80年代，又發展出磁控濺射離子鍍(MSIP)和多弧離子鍍(MAIP)。
離子鍍的基本特點是採用某種方法(如電子束蒸發磁控濺射，或多弧蒸發離化等)使中性粒子電離成離子和電子，在基體上必須施加負偏壓，從而使離子對基體產生轟擊，適當降低負偏壓後，使離子進而沉積於基體成膜。離子鍍的優點如下：①膜層和基體結合力強。②膜層均勻，緻密。③在負偏壓作用下繞鍍性好。④無汙染。⑤多種基體材料均適合於離子鍍。
如果採用電子束蒸發源蒸發，在坩堝上方加20V～100V的正偏壓。在真空室中導人反應性氣體。如N2、O2、C2H2、CH4等代替Ar，或混入Ar，電子束中的高能電子(幾千至幾萬電子伏特)，不僅使鍍料熔化蒸發，而且能在熔化的鍍料表面激勵出二次電子，這些二次電子在上方正偏壓作用下加速，與鍍料蒸發中性粒子發生碰撞而電離成離子，在工件表面發生離化反應，從而獲得氧化物(如TeO2：SiO2、Al2O3、ZnO、SnO2、Cr2O3、ZrO2、InO2等)。其特點是沉積率高，工藝溫度低。
多弧離子鍍又稱作電弧離子鍍，由於在陰極上有多個弧斑持續呈現，故稱作「多弧」。多弧離子鍍的主要特點如下：(1)陰極電弧蒸發離化源可從固體陰極直接產生等離子體，而不產生熔池，所以可以任意方位布置，也可採用多個蒸發離化源。(2)鍍料的離化率高，一般達60%～90%，顯著提高與基體的結合力改善膜層的性能。(3)沉積速率高，改善鍍膜的效率。(4)設備結構簡單，弧電源工作在低電壓大電流工況，工作較為安全。
15.發藍發黑
a) 基本信息
鋼鐵零件的發藍可在亞硝酸鈉和硝酸鈉的熔融鹽中進行，也可在高溫熱空氣及500℃以上的過熱蒸氣中進行，更常用的是在加有亞硝酸鈉的濃苛性鈉中加熱。發藍時的溶液成分、反應溫度和時間依鋼鐵基體的成分而定。發藍膜的成分為磁性氧化鐵，厚度為0.5～1.5微米，顏色與材料成分和工藝條件有關，有灰黑、深黑、亮藍等。單獨的發藍膜抗腐蝕性較差，但經塗油塗蠟或塗清漆後，抗蝕性和抗摩擦性都有所改善。發藍時，工件的尺寸和光潔度對質量影響不大。故常用於精密儀器、光學儀器、工具、硬度塊及機械行業中的標準件等。
b) 工藝原理
高溫化學氧化是傳統的發藍方法，採用還有亞硝酸鈉的濃鹼性處理液，在140℃左右的溫度下處理15min-90min。高溫化學氧化得到的是以磁性氧化鐵為主的氧化膜，膜厚一般只有0.5μm-1.5μm，最厚可達2.5μm。氧化膜具有良好的吸附型。將氧化膜浸油或做其他後處理，其耐蝕性能可大大提高。由於氧化膜很薄，對零件的尺寸和精度幾乎沒有影響，因此在精密儀器、光學儀器、武器、及機器製造業中得到廣泛的應用。
c) 工藝流程
脫脂→除鏽→清洗→發藍→清洗→浸油→檢驗
1、 去汙：清洗處理（去汙劑），除汙鏽和除油的質量影響發藍的質量。
2、 清洗：清水衝洗乾淨，表面要擦乾淨。晾乾
3、 發藍：把工件放入已經配好水的槽中，開始加熱，使溫度達到145～155℃，時間保持50～60分鐘。特別注意：嚴禁對正在加熱過程中或已經加熱過的槽中液體加水。
4、 清洗：最好用熱肥皂水漂洗數分鐘，再用冷水衝洗。然後，又用熱水衝洗，吹乾。
5、 防鏽：最後塗抹機油即可（每隔一星期左右按期分析溶液中亞硝酸鈉和氫氧化鈉的含量，以便及時補充有關成分。一般使用半年後就應更換全部溶液）。