高炉风口用铜基体防护涂层的制备、微结构和性能研究

为了延长高炉风口的有效服役寿命，以纯铜板为基材，NH₄Cl为催渗剂，以镍、铁、铝为共渗剂的主要成分，采用包埋共渗法在纯铜基体表面制备了防护涂层。研究了催渗剂含量、共渗剂配比、保温时间对防护涂层及涂层/基体界面结构的影响。利用XRD、SEM、EDS对所制备的涂层物相组成与显微结构进行了表征，并评价了涂层的显微维氏硬度。结果表明：通过调节催渗剂NH₄Cl的含量和共渗剂Ni∶Fe∶Al的比例，经热处理后可制备出与纯铜基体呈冶金结合的涂层。铝元素渗入到铜基体后，形成的渗层具有明显的渐变结构，使材料的显微维氏硬度明显提高。渗层中“高铝相”的存在阻碍了铜基体的位错运动，进一步提高了材料的显微硬度。