电镀后直径会增加多少？

电镀会按膜厚向外堆积，所以轴的直径增加 2 倍膜厚，孔径则缩小 2 倍膜厚。镀 8 µm 锌时，直径变化 16 µm。60° 螺纹的中径变化是膜厚的 4 倍（8 µm 时约 32 µm）。

阳极氧化的尺寸增加量是膜厚的几成？

美军标准 MIL-A-8625F 规定“单侧约为膜厚的 1/2”，但部分处理厂商的资料把普通阳极氧化写作 3 成、硬质阳极氧化写作 4～5 成。对配合有影响的零件，请按 3～5 成的范围预留，并通过试制件实测来确定。

渗氮后尺寸会变化吗？

会变化。表面不是附着一层膜，而是渗入氮的层发生膨胀，加上前道加工的应力被释放，整体会略微胀大。实测例有：42CrMo4 在 90 mm 长度上＋0.036 mm，工具钢、不锈钢方棒＋0.12～0.2%。变化量随钢种和形状而异，对尺寸要求严格的零件请用试制件实测。

发黑或钝化会改变尺寸吗？

发黑（四氧化三铁膜）约 1 µm 左右，且生成在基体一侧，所以尺寸几乎不变。不锈钢的钝化不是切削基体的处理，所以尺寸不变。

表面处理2026年10月22日编辑：Kezuriba 编辑部

表面处理尺寸变化速查表：电镀、阳极氧化、渗氮、PVD、热喷涂、电解抛光，直径会变化多少？

“直径 2t，螺纹 4t，阳极氧化不到一半，渗氮要实测”——记住这几点，看图纸就不慌

表面处理尺寸变化速查表：电镀、阳极氧化、渗氮、PVD、热喷涂、电解抛光，直径会变化多少？

图纸上只要写一句“硬质阳极氧化”“渗氮”“TiN 涂层”，零件的尺寸就会变化几 µm 到几百 µm。而且各种处理的变化方式完全不同，电镀向外堆积，阳极氧化一半渗入基体，渗氮和渗碳则不是长出一层膜，而是整个零件胀大或变形。本文针对现场常用的 27 种表面处理和热处理，把膜厚（层深）、向外长出的比例、直径变化、处理温度与变形、相关标准汇总在一张速查表里，并附上推算处理前尺寸的计算器、螺纹与配合的思路以及图纸标注方法。电镀的辨别方法和镀层余量的详细计算，请参见《黑染、电镀的识别方法与尺寸变化》中的说明。

先说结论：尺寸变化有 4 种方式

向外堆积（电镀、PVD/DLC、热喷涂、涂装）：轴的直径变化为 ＋2t，孔为 −2t，60° 螺纹的中径为 ±4t（t 为单侧膜厚）^[1][13]
一半渗入基体（阳极氧化）：向外长出的只占膜厚的 3～5 成。硬质阳极氧化 50 µm 时，直径约增加 50 µm^[1][3]
不是膜（渗氮、渗碳、高频淬火）：会形成变硬的层，零件略微胀大、变形。变化量随钢种和形状而异，所以要用试制件实测^[19][18]
去除表层（电解抛光、化学抛光）：轴的直径变化为 −2r，孔为 ＋2r（r 为单侧去除量）^[9]

尺寸变化的 4 种机理

截面示意图（未按比例）。虚线为处理前的表面。t 为单侧膜厚，g 为向外长出的部分，r 为单侧去除量。① 向外堆积的厚度等于膜厚；② 阳极氧化是把铝的表面逐渐变成氧化铝，所以膜的一部分位于原表面以内。③ 表面不会附着“膜”，而是形成硬度发生变化的层，并因组织变化和应力释放使整体略微胀大或弯曲。

像电镀、PVD 这样在表面堆积另一种物质的处理，膜厚会原样向外长出。轴的左右两侧都会镀上，所以直径变化是膜厚的 2 倍。阳极氧化是把铝本身逐渐变成氧化铝的处理，所以膜的一部分位于原表面以内。渗氮、渗碳、高频淬火是氮或碳渗入、组织发生变化而形成硬层的处理，表面不会附着膜。取而代之的是，组织变化引起的膨胀，以及加工中残留的应力被热量释放，会使整个零件的尺寸和形状略有改变^[20][26]。

把膜厚和层深并排比较

同样是“表面处理”，DLC 的 1 µm 与高频淬火的 2 mm 相差 1,000 倍以上。下图的横轴是对数刻度（每格 10 倍）。

各种处理的膜厚（电镀、阳极氧化、涂层、涂装）、硬化层深度（渗氮、渗碳、高频淬火）、单侧去除量（电解抛光等）的范围。颜色对应下方速查表的分类。渗氮、渗碳、高频淬火的横条表示“硬度发生变化的深度”，并不意味着尺寸会胀大那么多（尺寸如何变化见正文）。数值是依据下方速查表所列出处得出的参考值。

速查表：27 种处理的膜厚与尺寸变化

表中“向外”一列，是膜厚中长到原表面以外的比例（1＝全部向外）。“—”表示不是膜的处理。数值是依据出处所列的标准、公共机构和厂商资料得出的参考值，实际膜厚请在图纸上指定，并与处理厂商商定。＊表示未找到一手资料的参考值。

电镀（向外堆积）

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
电镀锌＋三价铬钝化钢铁（螺栓、钣金件）	5 µm～25 µm 常用 8 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t，螺纹中径 ±4t^[11][13]	常温附近的水溶液无热变形。高强度钢要注意氢脆	JIS H 8610、JIS B 1044（ISO 4042）
化学镀镍钢铁、铝、铜合金	2.5 µm～76 µm 常用 20 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t。孔深处和内螺纹里也能镀上同样的厚度^[6][7]	加热的镀浴（硬化热处理约 400℃）电镀本身不产生变形。硬化热处理时，回火温度低的钢要注意	JIS H 8645
硬铬钢铁（液压杆、辊）	5 µm～200 µm 常用 50 µm	1	轴径 +2t。基本做法是镀厚后再磨削成形^[8][28]	水溶液（镀后烘烤）无热变形。棱角处厚，凹处薄	JIS H 8615
电镀镍＊钢铁、铜合金	5 µm～40 µm 常用 10 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t。孔深处较薄	加热的镀浴无热变形	JIS H 8617

阳极氧化（一半渗入，一半向外长出）

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
普通（硫酸）阳极氧化铝合金	5 µm～25 µm 常用 10 µm	0.3～0.5	轴径 +2g、孔径 −2g（g 为膜厚的 3～5 成）^[1][3][2]	常温附近的硫酸浴无热变形	JIS H 8601（AA5～AA25）
硬质阳极氧化铝合金	13 µm～114 µm 常用 50 µm	0.4～0.5	轴径约 +t、孔径约 −t，螺纹中径约 2t^[1][5]	低温硫酸浴（如 10℃）无热变形。棱角需要倒圆角（R）	JIS H 8603、MIL-A-8625 Type III

化学转化（表面发生转变（几乎不变））

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
发黑（四氧化三铁）钢铁（夹具、工具）	0.5 µm～2.5 µm 常用 1 µm	—	几乎不变^[16]	约 140℃的碱性浴无	MIL-DTL-13924
磷酸锌（磷化）＊钢铁（涂装、锻造的底层处理）	1 µm～20 µm 常用 5 µm	—	视条件会增加几 µm。配合面要遮蔽^[17]	加热的镀浴无	MIL-DTL-16232 Type Z
磷酸锰＊钢铁（齿轮、滑动部位）	1 µm～15 µm 常用 5 µm	—	向外增加量的数值尚未确认	加热的镀浴无	MIL-DTL-16232 Type M

扩散与热处理（不是膜，而是胀大与变形）

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
气体渗氮渗氮钢、合金钢、工具钢	200 µm～1 mm 常用 500 µm	—	整体略微胀大（42CrMo4 在 90 mm 长度上 +0.036 mm）^[19][20][21]	约 480～600℃ 较小，但残余应力释放后可能发生翘曲	JIS G 0562
离子（等离子）渗氮工具钢、合金钢、不锈钢	50 µm～250 µm 常用 150 µm	—	SCM440 为 +0.06%，SKD11、不锈钢为 +0.12～0.2%^[18][19]	约 400～550℃ 工具钢、不锈钢胀大较多	JIS G 0562
氮碳共渗（软氮化）碳素钢、合金钢、铸铁	100 µm～500 µm 常用 200 µm	—	略微胀大（实测数值尚未确认）^[22][21]	约 540～590℃ 比渗碳小。材料要预先在较高温度下回火	AMS 2759/13
渗碳淬火渗碳钢（SCM415、SCr420）	500 µm～1.5 mm 常用 1 mm	—	相变引起的胀大与变形（φ80 圆环圆度变差 21～64 µm 的例子）^[23][24][25]	约 900～980℃→淬火较大。精度要求高的面事后磨削	JIS G 0557
高频淬火 S45C、SCM440、SUJ2	1 mm～3 mm 常用 1.5 mm	—	方向和变化量取决于形状与加热范围^[26][27]	仅将表层快速加热后急冷热应力引起的变形较大。对位置精度有要求的加工放在后面	JIS G 0559

薄膜（向外堆积薄层）

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
PVD（TiN、TiAlN、CrN）工具钢、硬质合金、淬火钢	1 µm～5 µm 常用 3 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t（直径方向 2～10 µm）^[28][29]	约 200～500℃ 较小。回火温度低的钢选低温型	按各公司的涂层名称指定
DLC 淬火钢、硬质合金、铝	0.5 µm～3 µm 常用 1.5 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t（直径方向 1～6 µm）^[28][30]	多数低于 250℃ 几乎没有	ISO 20523（分类）
CVD（TiCN、Al2O3）硬质合金刀具、模具	5 µm～20 µm 常用 10 µm	1	轴径 +2t。对钢件来说，热变形更大^[29]	约 700～1000℃ 钢零件变形大（需要重新淬火）	按各公司的涂层名称指定

厚膜（向外堆积厚层，再磨削成形）

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
热喷涂（WC-Co 等）钢铁、不锈钢（轴、辊）	100 µm～300 µm 常用 200 µm	1	基体先按热喷涂余量切小一些，喷涂后磨削到尺寸^[31][32]	基材温度保持较低小～中。薄件、长件可能翘曲	JIS H 8306
热喷涂（陶瓷）＊钢铁、铝（辊、绝缘）	100 µm～500 µm 常用 200 µm	1	轴径 +2t。配合面用磨削、研磨精加工^[33]	基材温度保持较低小～中	JIS H 8304
粉末涂装钢板、铝挤压型材	60 µm～120 µm 常用 75 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t（75 µm 时直径变化 150 µm）^[34]	烘烤固化薄板略有翘曲	涂料的规格书
涂装（烘烤型、溶剂型）＊钢板、铸件	15 µm～40 µm 常用 25 µm	1	轴径 +2t、孔径 −2t（底漆＋面漆）	常温～烘烤几乎没有	涂料的规格书

去除（去除表层（尺寸变小））

处理	膜厚、深度	向外	尺寸变化方式	温度与变形	标准
电解抛光不锈钢	5 µm～13 µm 常用 8 µm	—	轴径 −2r、孔径 +2r（r 为单侧去除量）^[9]	在酸浴中通电无。棱角、螺纹牙顶会变圆	ASTM B912
化学抛光＊铜合金、铝、不锈钢	1 µm～20 µm 常用 5 µm	—	轴径 −2r、孔径 +2r。去除量大致与时间成正比	取决于药液和材料无。毛刺、棱角先溶解	—
酸洗＊钢铁、不锈钢	0 µm～10 µm 常用 2 µm	—	氧化皮被去除，尺寸相应变小^[10]	取决于药液无。高强度钢要注意氢脆	—
抛丸（喷砂）＊钢铁、铸件	0 µm～20 µm 常用 5 µm	—	略微变小，表面变粗糙	常温薄板仅处理单面会翘曲	—
喷丸强化弹簧、齿轮、轴	—	—	直径几乎不变。薄件会翘曲^[35]	常温翘曲量与板厚的平方成反比	AMS 2430
钝化不锈钢	—	—	无变化^[10]	硝酸、柠檬酸浴无	ASTM A967

计算器：处理前的尺寸该定多少？

根据处理后的目标尺寸，算出处理前应预先加工到的尺寸。膜厚和向外长出的比例会代入速查表中的“常用值”，请改成与处理厂商商定的数值。

处理部位处理后的目标尺寸（mm）膜厚、去除量 t（µm，单侧）向外长出的比例

直径的变化量为 2 × 向外长出的量，60° 螺纹的中径为 4 × 向外长出的量（因为垂直于牙侧斜面的膜，在半径方向上会偏移 2 倍）^[1][13][14]
渗氮、渗碳、淬火不是“膜”，所以不做计算。如下方的实测例所示，用试制件实测后修正处理前的尺寸
电镀的棱角处厚，孔深处和内螺纹的谷底处薄。化学镀镍在孔深处也能镀上同样的厚度，所以计算结果能如实适用^[7][8]

阳极氧化是“一半”还是“3 成”

关于阳极氧化尺寸的增加量，各资料的写法不一。美军标准 MIL-A-8625F 不区分普通与硬质，规定“每侧约为膜厚的 1/2 计入尺寸增加”^[1]。另一方面，处理厂商的说明中，把普通阳极氧化（Type II）写成“3 成在外、7 成在内”，把硬质阳极氧化（Type III）写成“内外各半”的也有^[3]，国内的处理厂商也把尺寸增加的比例说明为膜厚的 40～50%^[4]。

普通阳极氧化（5～25 µm）本来膜就薄，尺寸问题通常较小。若在配合面上有影响，按膜厚的 3～5 成留出范围
硬质阳极氧化未指定时膜厚约为 50 µm，膜厚公差为 ±20%（2 mil 以下）^[1]。向外长出的量为 25 ± 5 µm，直径方向还会加上 ±10 µm 的波动
含铜或硅较多的铝合金（压铸用等）膜不易生长，同样条件下也会变薄^[5]
MIL-A-8625F 推荐在图纸上同时写出处理前的加工尺寸和处理后的尺寸的做法^[1]。小直径孔和内螺纹内部的膜厚波动很大，从没有膜的地方到正常膜厚都有

渗氮、渗碳、淬火：不是膜，而是“胀大”与“变形”

听到渗氮的“化合物层 10 µm”，容易以为直径会增加 20 µm，但实际的尺寸变化并不只由化合物层的厚度决定。因为渗入层的膨胀，与前道加工残留的应力被热量释放的部分会叠加在一起^[19][20]。

实测例	条件	尺寸变化
42CrMo4（相当于 SCM440），长度 90 mm	气体渗氮 530℃×7 h，化合物层 18.4 µm	＋0.036 mm（约 0.04%）^[19]
同上	等离子渗氮 520℃×14 h，化合物层 6.4 µm	＋0.032 mm^[19]
磨削精加工的面（同上）	渗氮后	尺寸公差等级由 IT8 → IT9，下降了 1 级^[19]
□10 mm 方棒（SCM440）	离子渗氮 550℃×5 h	对边尺寸＋0.06%（约 6 µm）^[18]
□10 mm 方棒（SKD11、SKD61、不锈钢）	同上	＋0.12～0.2%（12～20 µm）。S45C 几乎无变化^[18]
外径 80、内径 70 的圆环（渗碳钢）	渗碳条件下的淬火	圆度变差 21～64 µm （因钢种、晶粒而异）^[23]

合金元素（Mn、Cr、Mo、V）含量越多的钢，渗氮时越容易胀大，大致有这样的倾向^[20]。工具钢、不锈钢较大，碳素钢较小（见上表）
渗氮的温度低于相变点（约 480～600℃），所以变形比渗碳、高频淬火小^[21][19]。材料要使用事先在高于渗氮温度的温度下回火过的
渗碳淬火和高频淬火中，淬火的相变膨胀与热应力会叠加，所以精度要求高的面要在淬火后用磨削精加工，为此预留加工余量^[24][26]。高频淬火是局部加热，所以也有解说称，热应力引起的变形可达相变膨胀的 3 倍以上^[26]
硬化层深度按 JIS G 0557（渗碳）、JIS G 0559（高频）、JIS G 0562（渗氮）的测定方法来指定^[25]。S45C φ40 高频淬火的有效硬化层深度有 1.8～1.9 mm 的例子^[27]

PVD、DLC、CVD、热喷涂、涂装

PVD（TiN、TiAlN、CrN）膜厚约 1～4 µm，沿着形状均匀附着，所以几乎能保持精加工后的尺寸和配合。处理温度为 200～500℃，对于渗碳件等回火温度低的钢，要选择低于 250℃的低温型。孔内不易附着，孔径＞孔深可作为参考^[28]
DLC膜厚 0.5～3 µm，多数低于 250℃，几乎没有变形^[28]。按 ISO 20523，根据结构、氢含量和添加元素分为 7 类^[30]
CVD膜厚 5～20 µm 较厚，处理温度高达 700～1000℃，所以对钢零件而言，比起膜厚，热变形更成问题。把它看作面向硬质合金刀具的处理比较稳妥^[29]
热喷涂（WC-Co 等）一般以 200～300 µm 为目标^[31]，基体要先按热喷涂余量切小一些，喷涂后用金刚石砂轮磨削到尺寸。图纸上要把“热喷涂厚度”和“磨削后的膜厚”分开写^[32]
粉末涂装推荐膜厚一般为 70～80 µm^[34]，直径方向会变化 150 µm 左右。螺纹孔、配合面、接地面要以遮蔽为前提

尺寸变小的处理，与尺寸不变的处理

电解抛光：NASA 的规范中，去除量为单侧 0.0002～0.0005 in（约 5～13 µm）；需要其他量时，在图纸上写明“单侧去除 ○～○”，并通过尺寸或量规来确认^[9]。棱角和螺纹牙顶会变圆
钝化只是去除不锈钢表面的游离铁并整理氧化膜，不是切削基体的处理。判定标准是“无蚀刻、点蚀和雾状”^[10]
喷丸强化不切削，所以直径几乎不变，但只喷打薄件的单面会翘曲。翘曲的曲率与板厚的平方成反比，同样条件下，10 mm 板的翘曲约为 1 mm 板的 1/100^[35]

螺纹：电镀前要加工得小一圈

在 60° 螺纹上镀膜厚 t 的镀层，中径会变化 4t。镀 10 µm 时就是 40 µm，接近普通螺纹的公差宽度^[13][14]。

紧固用螺纹按 JIS B 1044（ISO 4042 的译本），电镀前的外螺纹用 g、f、e（内螺纹用 G）公差带位置加工，电镀后以 h（内螺纹为 H）的通规能通过来判定合格^[11][12]
膜厚的上限，要使中径增加 4t 后仍不越过 h 线，以基本偏差的 1/4 为参考。M10（螺距 1.5）时，g 约 8 µm，f 约 11 µm，e 约 16 µm（计算值）^[12]
内螺纹要用比电镀厚度大约 4 倍的加大丝锥来攻制。镀 5 µm 时参考 20 µm，镀 10 µm 时参考 40 µm^[15][13]
电镀往往不能充分镀到盲孔内螺纹的深处，而化学镀镍会镀到深处，4t 的变化会原样起作用，因此一定要考虑加大丝锥^[7]

电镀余量与量规选择的详细说明在电镀的辨别方法及尺寸变化，螺纹尺寸本身在螺纹尺寸表中有介绍。

配合：膜厚波动会吃掉公差

处理后的直径波动，等于加工波动＋2 ×（向外长出量的波动）。硬质阳极氧化 50 µm ± 20% 的话，仅此就会使直径增加 ±10 µm，几乎用完 φ20 IT7（公差宽度 21 µm）的公差^[1]。硬质铬磨削精加工时，膜厚公差的例子是 0.0005 in（约 13 µm）^[8]。对公差要求严格的配合面，要在图纸上从下列方案中选定一个（配合公差的计算）。

处理后再精加工：用磨削、珩磨、研磨来保证尺寸（硬质铬、热喷涂、渗碳淬火的常规做法）
不处理：遮蔽后不在配合面和螺纹上镀膜
用试制件实测后修正：用相同材料、同一家处理厂商，测量处理前后的尺寸，据此确定处理前的尺寸（渗氮、阳极氧化）

图纸标注方法

必须写明尺寸是处理前还是处理后。阳极氧化建议两者都写，这是 MIL 的推荐做法^[1]
膜厚、去除量要以范围的形式书写（例：磨削后的膜厚 0.0020～0.0050 in，单侧去除 0.0002～0.0004 in）^[8][9]
螺纹要像“电镀后 6h（6H）”这样，以检验所用量规的公差带来标注^[11]
渗氮、渗碳、高频淬火要写明硬度和有效硬化层深度，以及是否有精磨^[25]

常见错误

电镀后 h 的量规通不过：电镀前的尺寸仍按 h（6h）做了。电镀前要按 g、f、e 加工
硬质阳极氧化的配合太紧：没有预留膜厚 50 µm 的一半 × 2 ＝直径 50 µm 的增量
渗氮后的磨削面超出公差：只按化合物层计算了。前道加工的应力释放和胀大要用试制件实测
渗碳淬火后孔位偏移：对位置有要求的孔在淬火前就精加工了。要在淬火后加工，或预留加工余量
CVD 使模具变形：处理温度超过了淬火温度。精密的钢零件要选择低温 PVD
粉末涂装后螺栓拧不进去：没有遮蔽螺纹孔（直径方向会缩小 150 µm 左右）
电解抛光使螺纹牙变瘦：没有在图纸上写去除量。要以范围指定单侧去除量

常见问题

电镀后直径会增加多少？: 电镀会按膜厚向外堆积，所以轴的直径增加 2 倍膜厚，孔径则缩小 2 倍膜厚。镀 8 µm 锌时，直径变化 16 µm。60° 螺纹的中径变化是膜厚的 4 倍（8 µm 时约 32 µm）。
阳极氧化的尺寸增加量是膜厚的几成？: 美军标准 MIL-A-8625F 规定“单侧约为膜厚的 1/2”，但部分处理厂商的资料把普通阳极氧化写作 3 成、硬质阳极氧化写作 4～5 成。对配合有影响的零件，请按 3～5 成的范围预留，并通过试制件实测来确定。
渗氮后尺寸会变化吗？: 会变化。表面不是附着一层膜，而是渗入氮的层发生膨胀，加上前道加工的应力被释放，整体会略微胀大。实测例有：42CrMo4 在 90 mm 长度上＋0.036 mm，工具钢、不锈钢方棒＋0.12～0.2%。变化量随钢种和形状而异，对尺寸要求严格的零件请用试制件实测。
发黑或钝化会改变尺寸吗？: 发黑（四氧化三铁膜）约 1 µm 左右，且生成在基体一侧，所以尺寸几乎不变。不锈钢的钝化不是切削基体的处理，所以尺寸不变。