机械能助渗铝工艺与渗层性能研究

研究了机械能助渗铝的温度、时间和活性剂含量对渗铝层形貌、厚度、结构、硬度和耐蚀性等性能的影响,并与传统的粉末渗铝进行了比较。试验结果表明,机械能助渗铝层表面呈颗粒状,渗铝层由Fe2Al5相和少量的Fe3Al相组成,硬度达988 HV。在400~700℃、2~4 h的范围内机械能助渗铝,渗层厚度随渗铝温度的升高和渗铝时间的延长而明显增大。渗铝层的耐蚀性随渗铝温度的升高而提高,但随渗铝时间的延长呈现出先提高后降低的趋势,由600℃、3 h工艺获得的渗铝层的耐蚀性最好。采用机械能助渗铝工艺,尤其是较低温度（450~650℃）和较短时间（2.5~4.5 h）获得的渗层的厚度明显大于传统的粉末渗铝层。     

机械能助渗铝组织与性能研究

采用金相、EPMA、XRD、TEM分析了冷轧08F钢板600℃机械能助渗铝层组织结构,测试了显微硬度、耐盐水腐蚀、抗高温氧化性和力学性能.结果表明,渗铝层内部组织主要是Fe2Al5相,还存在少量的哪FeAl、Fe3Al等铁铝化合物及非晶态相,未形成晶粒粗大的含铝α-Fe相过渡区.铁、铝氧化合物颗粒呈岛状断续分布在渗层表面.机械能助渗铝层有优良的抗高温氧化性、较高的硬度、良好的耐蚀性,同时渗铝后基体可以保持高的力学性能.     

碳钢的粉末渗铝

1碳钢粉末渗铝工艺碳钢粉末渗铝工艺流程为：钢件表面除油→水冲洗→除锈→水冲洗→烘干→装箱→加热渗铝→表面清理→成品。1．1除油用化学法除油，可将工件在NaOH20％＋Na2SiO35％＋Na2O310％＋水的溶液中进行，加热煮沸时间约为20～30min。钢件油污太多时，可先用汽油，除油，也可用其他清洗剂除油，然后用自来水冲洗干净。1．2除锈可在36％的室温工业盐酸中浸泡10～30min除锈，然后用水冲去表面的酸性物质。酸洗后的钢件需在室内晾干或烘干。1．3＃铝刘组成渗铝粉末由渗铝剂、助渗剂（活化剂）和填充剂组成。渗铝剂为铝粉或铁铝粉，…     

沉淀硬化不锈钢机械能助渗铝工艺研究

通过机械能助渗铝工艺,实现了对沉淀硬化不锈钢的低温渗铝.在500℃渗铝 10h,得到厚约11μm的均一渗铝层.通过力学性能检测及显微硬度分析对渗铝层进行研究,发现可以在保证基体材料的力学性能基本无损耗的情况下,渗层硬度是基体材料的2倍以上.     

机械能助渗铝工艺与助渗机理分析

研究了机械能助渗铝工艺,在600℃的低温下,08F钢表面获得200μm以上的渗铝层.研究了温度、保温时间、机械能量等因素对渗铝层厚度的影响,对机械能助渗机理进行了分析.结果表明,温度提高、机械能增大在一定范围内可提高渗铝速度.渗铝层主要是由Fe2Al5相构成.在低温下,渗剂反应产生活性铝原子的过程是渗铝的控制过程.机械能助渗机理是由于机械振动与混合增加了渗件表面处的渗剂反应,提高了活性铝原子浓度,从而加速了渗铝过程.     

机械能辅助渗铝工艺及渗铝层性能研究

机械能辅助渗铝是将机械能与热能相结合一种新渗铝工艺,可以将渗铝温度降低到560～650 ℃.本文通过实验对机械能辅助渗铝工艺进行了研究,对主要工艺参数进行了优化,获得了组织致密、渗层厚度≥60 μm、以Fe2Al5相为主要组成相的渗铝层,并研究了渗铝钢的抗高温氧化性能及机械性能.     

低碳钢渗铝加离子渗氮的表面硬化处理

为了在低碳钢表面得到高的渗氮层表面硬度 ,对含碳量为 0 2 %的低碳钢和工业纯铁进行了粉末渗铝加离子渗氮的复合化学热处理试验。具体工艺为 :试样经 95 0℃× 6h粉末渗铝后 ,再进行 5 6 0℃× 8h的离子渗氮。结果表明 ,渗铝后可得到 1 0 0 μm的渗铝层 ,其硬度为 (30 0± 1 0 )HV0 1 ,约为铁素体基体硬度的 2倍 ;渗氮后在表面形成了 2 0 μm～ 4 0 μm厚、硬度高达 (1 30 0± 5 0 )HV0 1的硬化层。X射线衍射分析表明 ,渗氮处理后在表面形成的氮化铝相与表面的高硬度有关     

机械能助渗锰的研究

用扫描电镜、X射线衍射仪和自制的机械能助渗装置 ,研究了机械能助渗锰剂、工艺及渗锰层组织、结构。将渗锰温度由常规化学热处理的 10 0 0℃降低到 30 0℃。在 30 0℃× 1h扩渗可得到 10～ 2 0 μm渗锰层。机械能助渗锰层是黑白相间的表面层和黑色带两部分组成 ,表面层是α Fe加 β FeMn4 或屈氏体与β FeMn4 组成     

机械能助Zn-Al共渗

介绍了机械能助Ｚｎ－Ａｌ共渗,用开发研制的Ｚｎ－Ａｌ共渗剂,在渗锌的温度下实现了Ｚｎ－Ａｌ共渗,４２０℃＊ｈ可得到大于４０μｍ的Ｚｎ－Ａｌ共渗层,共渗层组织与渗锌层相近,约含质量分数５０％锌,含５％铝,共渗层是由ＦｅＺｎ４和少量ＦｅＡｌ３相组成。研制的Ｚｎ－Ａｌ共渗剂的松装比容太,耗锌量少,是取代热镀锌、热镀锌铝的良好新技术。     

机械能助渗硅的研究

开发研究了机械能助渗硅工艺 ,将渗硅温度由常规工艺的 950～ 1 0 50℃降低到 480～ 540℃。用自己研制的渗硅剂 ,在540℃× 4h得到 60 μm的渗硅层。渗硅层表面硬度为 70 0HV0 .1 ,由外向里 ,逐渐降低到其基体硬度。渗硅层表面为Fe3Si相 ,组织致密 ,未发现明显的孔隙 ,能实现无孔渗硅 ,满足耐蚀性要求。渗硅层的硅含量 (质量分数 )为 1 8%左右 ,略高于常规工艺所得渗层的硅含量。机械能助渗硅的渗硅温度低 ,渗硅时间短 ,节能效果十分显著 ,产品质量明显提高 ,且设备投资少 ,原料来源广泛 ,成本低廉 ,将为渗硅在耐蚀性方面的应用提供广阔的前景。     

机械能助渗铜的研究

利用扫描电镜、能谱仪、Ｘ射线衍射仪以及自行设计制造的机械能助渗装置和自己开发的渗铜剂,研究了机械能助渗铜工艺及其组织结构。将渗铜温度由常规的１１００℃降低到４２０～４６０℃,保温时间由４～８ｈ减少到１～２ｈ,节能效果十分显著。渗铜层由断续（有时连续）岛状白亮层、黑色中间层和紧靠基体的白亮层组成。渗层中白色组织为溶解少量铁的铜固溶体,黑色组织为屈氏体。     

机械能助渗的基本规律及其发展前景

根据以往的试验结果，归纳出机械能助渗的一般规律。机械能助渗遵循化学热处理的基本规律，是一个分解、吸附及扩散过程。但是，由于运动粒子动能激活表面点阵原子，形成空位等点阵缺陷，将纯热扩散的点阵扩散变为点阵缺陷扩散，使扩渗温度大幅度降低，扩渗时间显著缩短，这是机械能助渗的特殊规律。机械能助渗节能效果十分显著，热处理畸变量小，产品质量高，设备投资少，可实现渗金属、渗碳、渗氮等几乎全部化学热处理，可能成为21世纪化学热处理的主要工艺。     

机械能辅助渗铝层显微形貌及性能的研究

研究了Q235钢在机械能辅助渗铝后渗层的显微形貌和性能。结果表明,当渗铝温度较高、时间较长时表面致密度较高。渗层主要由Fe2Al5相组成,其硬度较高,耐摩擦磨损性能较好。同时,渗铝层还具有良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能。     

机械能助Al-Zn-Cr共渗工艺及渗层组织

采用机械能助渗技术,在600℃温度下对20钢进行Al-Zn-Cr共渗试验。利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等仪器,分析合金元素铬对渗层组织共渗速率的影响,分析助渗时间对渗层组织的影响,测定铬在渗层中的分布,以及铬含量对渗层厚度的影响。结果表明:在机械能助Al-Zn-Cr共渗的研究中,铬含量的增加促进了渗层厚度的增加,而铬在渗层中分布相对均匀,无富集现象。在相同助渗时间下,铬含量的增加,促进了共渗速率的提高,促使渗层组织由单一的铁铝渗层组织转变为铁铝、铁锌多层渗层组织。在同一渗剂配比条件下,助渗时间的延长,促进Fe-Zn相形成,Fe-Al相减少。在助渗条件为600℃、3 h、5%Cr时,渗层为α-Fe(富锌)、Fe_3Zn_(10)、FeZn_7、FeAl等相组成的多层组织,而且相对致密;渗层兼顾抗氧化性和阴极保护作用。