[發明專利]一種快速復合滲鋁工藝

有效

• 申請號: 201711289806.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108179376B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉鳳生;韓孟巖;凌禮恭
• 申請（專利權）人: 宜昌市文宸科技有限公司
• 主分類號: C23C10/22
• 分類號: C23C10/22;C23C10/02;C23C10/60;C23G1/02
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 彭婭

本發明提供一種快速復合滲鋁工藝，包括除油，將鋼件用生物除油；除銹，酸洗除銹；水洗；磁化；助滲；烘干；滲鋁；拋光；封閉。通過選擇合適的磁化液和助滲液，使該滲鋁工藝不僅適用于碳素鋼表面滲鋁，而且適合鎳基、鈦鎳等合金滲鋁，滲鋁表面致密，抗腐蝕性能較好。通過采用二次滲鋁工藝，減少滲層中的氣孔、裂紋等問題，從而得到更加致密、牢固、光滑的滲層表面。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理與防護技術領域，特別是一種快速復合滲鋁工藝。

背景技術

隨著我國鐵路、電力、交通、通訊等基礎設施建設規模快速的發展，對鋼鐵材料的需求不斷增加，因鋼鐵材料腐蝕導致后續運行維護費用十分驚人，大氣環境(沿海鹽霧及化工酸雨區)導致鋼材腐蝕更加嚴重，由此可見鋼鐵的腐蝕造成了基礎設施材料及能源的極大浪費，嚴重影響基礎設施運行的使用壽命與安全可靠性，所以需一種表面改性技術通過鋼鐵材料表面的化學成分或組織結構，來增強鋼鐵表面性能，防止鋼鐵材料腐蝕、造成強度缺失、力學性能降低。

熱浸鍍鋁是鋼鐵表面防護的有效措施之一，在不降低基體力學性能的基礎上，其能顯著提高鋼鐵在強腐蝕介質和氧化介質中的耐蝕性、耐熱性以及材料的整體耐磨性。一般情況下，熱浸鍍鋁層由鋁層和合金層構成，純鋁層決定了鍍鋁鋼材的耐候、耐蝕及對光(熱)的反射等性能；合金層則決定了鍍鋁鋼材的耐熱性、耐高溫氧化性、耐磨性及加工成型等性能。傳統熱鍍鋁鋼熱浸溫度多在700℃區間內，難以形成穩定的晶態鐵鋁合金層，因此需要在高溫環境條件下，進行熱浸鍍之后的擴散滲鋁過程。由于長時間高溫，零件容易變形，對機械性能影響很大，而且產品表面只有鐵鋁合金層，沒有純鋁層，抗腐蝕性能下降。

本專利發明人前期參與的發明專利CN100429331C和CN103320745B已成功采用電流加熱的快速熱浸滲鋁工藝，這兩個專利技術較傳統擴散滲鋁工藝有諸多優點：滲鋁過程短(2-4分鐘)，消除滲層表明脆性區，提高抗熱沖擊性及熱疲勞性提升10％以上，可保留滲鋁件最外層的純鋁層等。但該工藝的仍存在缺點：由于上述助鍍液不能去除鎳基、鈦鎳等合金通過表面磁化過后殘留在鋼件表面的鎳、氧化物且難以形成一層致密的保護膜，只適合碳素鋼表面滲鋁，不適鎳基、鈦鎳等合金滲鋁；滲鋁表面不致密，存在一定的針孔現象；滲鋁溫度要求比較嚴格，滲鋁溫度區間較小；滲層表面單一，不能根據鋼材適用環境，在鋁中加入特定的元素，形成復合滲鋁表面。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種快速復合滲鋁工藝，不僅適用于碳素鋼表面滲鋁，而且適合鎳基、鈦鎳等合金滲鋁，滲鋁表面致密，抗腐蝕性能較好。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種快速復合滲鋁工藝，包括以下步驟：

一、除油：將鋼件生物除油；

二、除銹：除油后的鋼件，浸入含2％質量百分比為98％硫酸、15％質量百分比為36％鹽酸、余量為水且裝有電流發生裝置音頻共振的混合酸洗池內，經2～3min的快速酸洗除銹；

三、水洗；

四、磁化；

五、助滲；

六、烘干：助滲后的鋼件在300℃溫度下烘干2～3min。

七、滲鋁：烘干后的鋼件浸入中頻感應加熱方式加熱至溫度為680℃～740℃的鋁液中進行熱浸滲鋁；

八：拋光；

九、封閉：將拋光后的鋼件浸入封閉液內進行封閉處理。

優選的方案中，步驟一中先將鋼件浸入蛋白胨20％、丁酸甘油酯酶30％、檸檬酸鈉2％、三乙基己基磷酸3％、萄糖酸鈉5％、維生素E 0.2％、芽孢桿菌50億單位/L其余為水的生物脫脂劑中，浸泡15min～20min至表面干凈無油，再進行除銹處理。

優選的方案中，步驟三中除銹完畢的鋼件用高壓水沖洗1～2次。