钢的渗铝-渗铝工艺方法

2018-11-22 09:45 作者:管理员8 来源:未知 浏览: 字号:
2.1渗铝工艺方法
 
    渗铝方法很多,但按照其工艺特点及渗层结构可分为3大类。①热浸铝法;②扩散型渗铝法;③镀一渗法。
 
    (1)热浸铝法

    热浸法渗铝就是将钢铁零件浸人熔融的铝液中,使其表面形成渗铝层的方法。典型的工艺过程由以下3个步骤构成:
 
    1)表面清理,然后在助镀剂(工业盐酸+约0.4%锌块)中浸数分钟后烘干。
 
    2)工件浸人770℃左右的工业纯铝或铝合金溶液中保温几分钟或几十分钟。在此期间,铝扩散进人钢中并与其中的铁反应形成铝一铁金属间化合物。
 
    3)工件从铝液中提升出来时在表面形成一层铝覆层。
 
    因此,热浸渗铝层通常由表面的纯铝层及其底下薄的铝铁金属间化合物反应扩散层组成。表面铝覆层厚度主要取决于钢铁材料离开铝液时的速度(图9.8-3)。反应扩散层中铝一铁金属间化合物的厚度与热浸温度、时间、铝溶液的成分及钢的合金成分有关。扩散层厚度随温度线性增加,扩散层厚度与时间呈抛物线关系。除了Ca以外,铝液中所有合金元素或杂质元素均减少扩散层的厚度。

图9.8-3提升速度与热镀铝层厚度的关系
    由于扩散层较脆,因此应该根据性能要求控制其厚度。例如对于需要进一步塑性变形的工件则应尽量减少扩散层厚度。纯铝层有较好的抗氧化和抗蚀性能。因此,以耐蚀为目的零件,热浸后可直接使用。
 
    (2)固体粉末法
 
    固体粉末法是最主要的扩散型渗铝的工艺方法之一。固体粉末渗铝的渗铝剂主要是Al或Al-Fe(供铝剂),NIL CJ(活化剂)及AL03(惰性物质)。将工件与粉末渗剂一同装箱密封,然后在850一950℃处理4一8h,可获得50一100 um的渗铝层。处理时箱中的主要反应如下。

钢的渗铝-渗铝工艺方法1
    由上述反应在工件表面形成的活性[Al]原子渗人工件形成一系列铁一铝金属间化合物以及与基体相邻的铝在铁中的固溶体。
 
    (3)镀一渗法
 
    镀一渗法的基本步骤是先在工件表面涂援一层铝层,然后再进行加热扩散渗铝。例如,为了进一步提高热浸铝层的抗高温氧化能力,可以在热浸镀铝后再在950℃左右进行扩散处理,从而使热授镀表面铝覆层全部转变成铝铁金属间化合物。也可用热喷涂、电泳沉积、静电喷涂等方法在工件上镀覆一层铝,随后再进行扩散处理使表面形成的铝层转变成铝铁金属间化合物。

 
 
 
 
 
(责任编辑:laugh521521)
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