表面处理技术在精密机械配件制造中至关重要，它不仅能提升零件的外观质量，还能改善其耐腐蚀性、耐磨性、硬度、绝缘性等性能，满足不同工况下的使用需求。
（一）涂层技术
通过在零件表面沉积一层薄膜，实现防护、装饰或功能强化。
1. 物理气相沉积（PVD）
工艺原理：利用真空环境下的离子溅射或蒸发，将金属、陶瓷等材料沉积到零件表面，形成纳米级至微米级薄膜。
典型工艺：
磁控溅射：如镀 TiN（金黄色）、TiCN（黑色），硬度达 2000-3000HV，用于模具、刀具表面，耐磨性提升 3-5 倍。
蒸发镀膜：在光学元件表面镀增透膜（如 SiO₂），降低光反射率至＜1%。
应用场景：半导体设备腔体（镀铂抗腐蚀）、精密轴承（镀 DLC 类金刚石膜，摩擦系数＜0.1）。
2. 化学气相沉积（CVD）
工艺原理：通过化学反应，使气态物质在零件表面沉积形成固态薄膜，温度通常在 400-1200℃。
典型工艺：
碳化硅（SiC）涂层：硬度高（HV 2500），耐磨损，用于航空发动机密封环。
金刚石涂层：热导率高（2000W/m・K），用于散热片或切割工具。
应用场景：硬质合金刀具（涂覆 Al₂O₃提高红硬性）、耐磨齿轮。
3. 电镀与化学镀
电镀：通过电解作用在零件表面沉积金属层。
硬铬电镀：厚度 5-50μm，硬度 HV 800-1200，用于液压缸活塞杆抗磨。
镍磷合金电镀：非晶态结构，耐蚀性优于不锈钢，用于海洋设备配件。
化学镀：无电解条件下的自催化沉积。
化学镀镍：磷含量 1-15%，可焊性好，用于电子元件引脚防氧化。
（二）表面改性技术
通过改变零件表层的组织结构或化学成分，提升性能。
1. 热处理改性
渗碳 / 渗氮：
渗碳（温度 900-950℃）：碳钢表面含碳量提升至 0.8-1.2%，淬火后硬度 HRC 58-62，用于齿轮齿面耐磨。
渗氮（温度 500-600℃）：形成氮化层（如 Fe₃N），硬度 HV 900-1200，变形小，用于精密丝杠。
感应淬火：高频加热零件表面，淬火后表层硬度 HRC 55-60，心部保持韧性，用于轴类零件。
2. 表面淬火与回火
激光淬火：激光扫描表面，快速加热至奥氏体化后自冷淬火，硬化层深度 0.1-2mm，硬度 HRC 60-65，用于导轨表面。
3. 热喷涂
等离子喷涂：将陶瓷（如 Al₂O₃）或金属粉末加热至熔融状态，喷涂到零件表面形成涂层，结合强度＞50MPa，用于涡轮叶片隔热层。
（三）表面精加工技术
提升表面粗糙度和精度，满足光学、密封等要求。
1. 抛光
机械抛光：使用抛光轮或研磨膏，Ra 可达 0.2-0.05μm，用于模具镜面加工。
磁流变抛光（MRF）：利用磁场控制抛光液流变特性，Ra＜0.01μm，用于光学透镜（如光刻机镜头）。
电解抛光：通过电化学溶解整平表面，适用于不锈钢零件（如医疗器械），Ra＜0.4μm。
2. 研磨
平面研磨：使用铸铁研磨盘，配合金刚石磨料，平面度＜1μm，用于晶圆载台基板。
超精密研磨：纳米级磨料，用于陶瓷轴承球，圆度误差＜0.1μm。
（四）功能性表面处理
赋予零件特定功能（如绝缘、导电、疏水等）。
1. 阳极氧化
铝合金阳极氧化：形成多孔氧化膜（Al₂O₃），可染色或封孔处理，耐蚀性好，用于手机外壳（如 6061 铝合金）。
硬质阳极氧化：氧化膜厚度 20-200μm，硬度 HV 300-500，用于活塞环耐磨层。
2. 钝化处理
不锈钢钝化：用硝酸溶液去除表面氧化皮，形成 Cr₂O₃钝化膜，提升耐蚀性，符合 FDA 标准（医疗器械）。
3. 疏水 / 疏油处理
超疏水涂层：通过化学气相沉积或喷涂含氟聚合物，接触角＞150°，用于航空航天设备防结冰。
