碳钢粉末渗铝试验研究

对 2 0碳钢进行了粉末包埋渗铝试验 ,优化了渗剂配方及渗铝工艺。采用X射线衍射仪分析了渗铝层的相成分 ,并对渗铝层的微观组织和渗铝钢的力学性能进行了测试。结果表明 ,使用 3号渗剂的 2 0碳钢的表面渗铝效果最好。 2 0碳钢渗铝层内未出现高铝脆性相 (FeAl3 、Fe2 Al5等 ) ,这有利于改善渗铝钢的力学性能和焊接性能。 2 0碳钢经渗铝处理后 ,其机械性能略有降低 ,高温持久性能明显降低 ,而抗高温氧化性能大大提高。     

球墨铸铁热浸镀铝的抗氧化性

为了延长铸铁工件的使用寿命,采用熔剂法将墨铸铁热浸镀铝,对镀层截面进行了形貌观察(SEM)、能谱分析(EDS)和衍射分析(XRD),测试了镀层的抗氧化性.结果表明,镀层由表面富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3,Fe2Al5 物相组成,其形态呈舌状,并嵌入基体;氧化时镀层全部转变为扩散层,并能保持非常缓慢的退化速度,使球墨铸铁的抗氧化性显著提高.     

钢件的热浸镀铝

简要地叙述了热浸镀技术的发展与应用．对钢件的热浸镀铝进行了实验研究,取得了良好结果．     

包埋时间对N80套管钢表面渗铝层组织和性能的影响

为提高套管钢的耐腐蚀性能,在950℃对N80套管钢分别进行了2 h、4 h及6 h的包埋渗铝工艺处理.不同包埋时间下所得渗层的物相组成、微观形貌、显微硬度和电化学性能不同.测试结果表明:渗铝时间为2 h时,所得渗铝层厚度为150μm,渗铝时间延长到4 h和6 h后,渗铝层厚度增大到300μm;渗铝时间为2 h、4 h时所得N80套管钢的渗铝层主要由FeAl金属间化合物组成,当渗铝时间为6 h时,渗铝层中开始出现了高铝Fe2Al5相;不同时间包埋渗铝处理后的N80套管钢试样表面硬度高于基体,自腐蚀电流密度显著下降.由此得出结论:高铝相铁铝化合物随包埋时间的延长开始出现;渗铝层厚度随包埋时间的延长有所增加,当包埋时间超过4 h后,包埋时间对渗铝层致密度的提高作用较厚度增加更为显著;延长包埋时间可以显著提高渗铝层的硬度,但过长的包埋时间会同时造成基体硬度严重地下降;包埋时间对腐蚀性能的影响作用不明显.     

粉末包埋法渗铝对Q235钢恒温抗氧化性的影响

碳钢表面渗铝可以提高材料的耐蚀性和抗高温氧化性能,选择Q235钢作为基体材料,采用固体粉末包埋法对Q235钢进行650 ℃低温渗铝处理,利用SEM、XRD和EDS研究了渗Al层的微观组织结构,通过恒温氧化实验研究渗Al处理对Q235钢700 ℃恒温氧化行为的影响.结果表明：Q235钢渗Al层主要由Fe2Al5和FeAl金属间化合物组成.渗Al层表面有裂纹和空洞,界面不平整,致密性较差,氧化膜厚度200～300μm.渗Al能显著提高Q235钢700℃的恒温氧化性能,未渗Al时Q235钢的氧化动力学曲线遵循直线规律,氧化膜主要为Fe2O3,氧化过程中氧化膜脱落严重,对基体无保护作用;渗Al后动力学曲线呈抛物线规律,氧化膜较致密,缺陷较少,氧化膜主要由Al2O3和Fe2O3组成.渗铝能显著提高Q235钢的抗高温氧化性能.     

低温生成Fe—Al金属间化合物覆层组织结构分析

在500—600℃的低温下，用机械能助渗铝方法，在钢表面得到了Fe-Al金属间化合物覆层。用EPMA、XRD、TEM分析了金属间化合物覆层的组织结构。结果表明，金属间化合物覆层由Fe2Al5相以及少量的FeAl、Fe3Al和非晶态相构成，覆层表面断续分布着铁、铝氧化物颗粒，该氧化物颗粒先于Fe2A15、FeAl等金属间化合物形成。     

20G钢表面氩弧重熔强化热浸镀铝层的性能

为改善热浸镀铝层性能,对20G钢表面热浸镀铝层进行氩弧重熔处理,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和x射线衍射仪对氩弧重熔前后的组织进行了观察,并测定了氩弧重熔前后截面显微硬度和袁面的耐磨性。结果表明：热浸镀铝层氩弧重熔强化是可行的。20G热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,热浸镀铝层和基体互扩散至均匀混合,沿横截面方向组织由富铝层和扩散层转变为重熔层和过渡层,组织得到改善。20G热浸镀铝层经氩弧重熔处理可获得较高的表面硬度,表面硬度可达110MPa。氩弧重熔处理能明显改善热浸镀铝层的耐磨性,氩弧重熔处理后氩弧重熔层的相对耐磨性是重熔前的8．41倍。     

球墨铸铁热浸镀铝工艺

铸铁热浸镀铝工艺不尽成熟,将球墨铸铁热浸镀铝工艺的镀前处理及浸镀参数选择作为研究重点.分析了热浸镀铝层厚度的控制方法和热浸镀铝层的结构.实验表明,获得高质量球墨铸铁热浸镀铝层的关键是预处理工序、酸碱液配方和助镀剂.球墨铸铁热浸镀铝工艺中,合金层影响最大的因素是浸镀时间和浸镀温度.时间的延长和温度的提高,都会使合金层厚度增加.球墨铸铁与Q235钢相比,球墨铸铁镀层的合金层较薄,且合金层针齿更加连续、致密.     

Al-5Ti-B-RE细化剂对热浸渗铝层的组织与性能的影响

采用熔剂法在Q235钢表面热浸渗铝,并在铝熔体中添加Al-5Ti-B-RE中间合金细化剂,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等研究渗铝层的显微组织,运用氧化增重法测试渗铝钢的抗高温氧化性能,以研究细化剂对热浸渗铝层的显微组织和抗高温氧化性能的影响。结果表明：渗铝层都是由表面层和合金层组成;铝液中加入细化剂后,表面层和合金层的厚度都降低,表面层的针状物（ FeAl3）细化,合金层的齿状整齐,齿峰分叉减少;随着细化剂含量的增加,渗铝钢的抗高温氧化性能先增加后降低,添加0.3％（质量百分比）细化剂的渗铝钢的抗高温氧化性能最好。     

球墨铸铁热浸镀铝的扩散行为

为了提高铸铁模具的抗高温氧化性能,通过制备热浸镀铝试样、对试样进行扩散退火,采用扫描电镜（SEM）观察Al元素的扩散行为,观察700℃下,不同扩散时间和3h下不同扩散温度的试样截面形貌.研究和探讨在不同温度下和不同保温时间条件下Al的扩散情况.结果表明：对热浸镀铝试样进行扩散,温度越高,Al的扩散速度越快;在相同扩散温度时,增加保温时间有利于Al元素在合金层中扩散,随扩散时间的增加,Al层逐渐变薄直至消失,Fe-Al合金层明显增厚.