铸铁

下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。

19世纪工业革命以来，为了适应耐磨耐高温、耐酸碱腐蚀和高强度、高硬度等特殊要求，人们需要不断开发各种特殊合金材料以满足需求，然而这些合金材料往往成本高昂，而且多数情况下，难以同时满足整体和表面的性能要求。金属材料服役时不可避免的与环境相接处，而与环境真正接触的是金属表面，如各种机械零件和工程构件，甚至体内植入材料等。当金属表面发生***或失效，将严重影响其服役效果和使用寿命。1983年英格兰伯明翰大学汤·贝尔提出表面工程的概念，利用量材料对金属基体表面进行改性处理，使金属表面得到保护和强化，解决单一材料无法解决的问题，从而大大提高产品的使用寿命和可靠性。

金属表面处理是指通过机械加工、热处理、化学或复合方法使金属表面的***结构、化学成分和物理状态等发生变化，从而使经过处理后的金属表面表现出与原基体不同的性能，来满足对金属材料耐蚀性、耐磨性、装饰性或者其他功能性的要求。目前已有许多成熟的金属表面处理技术，通常按照加工方式不同，可分为机械方法、物理方法和化学方法三类。为了便于理解，我们按照是否对金属材料表面引入其他元素或物质，将金属表面处理技术分为两大类，即表面***强化方法和表面涂层方法。