[其他]一種鋼的擴散滲鋁工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105026
• 申請日: 1985-06-29
• 公開（公告）號: CN1005339B
• 公開（公告）日: 1989-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒙繼龍;魏興釗
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 代理公司: 華南理工大學專利事務(wù)所
• 代理人: 李本祥;張培祥

一種鋼的擴散滲鋁工藝，其屬于金屬化學熱處理。該工藝采用的滲鋁劑配比為：２～５％鋁粉（１００～２００目）＋２～４％ＮＨ４Ｆ（或ＮａＦ）＋１～３％ＫＦＨＦ＋物料（余量）、其中物料的配比為：３０～４０％［３０～５０％鋁粉（１００～２００目）＋２～４％ＮＨ₄Ｆ（或ＮａＦ）＋１～３％ＫＦＨＦ＋Ａｌ₂Ｏ₃（余量）］＋７０～６０％鑄鐵屬，物料混勻后裝入熔封的鋼箱中于９５０℃透燒３小時，出爐隨箱空冷至室溫。該工藝處理溫度為９００℃～１０００℃，時間視所需滲層厚度確定。本工藝解決了原有工藝滲鋁前對工件除油、除銹問題。其適用于鋼材的表面滲鋁。

本發(fā)明屬于金屬表面的化學熱處理工藝。

表面滲鋁是目前用于提高鋼鐵材料抗大氣腐蝕、抗高溫氧化、抗高溫硫化物腐蝕、抗應(yīng)力腐蝕等性能的重要手段之一。就目前采用的滲鋁方法來說，有固體粉末法、鋁浴熱浸法、鍍-滲法、電解滲鋁法和氣體滲鋁法。在這些方法中，固體粉末滲鋁法因其使用設(shè)備簡單，工藝操作方便和材料來源廣而為人們所重視。然而，無論采用何種方法滲鋁，因為鋼件表面鐵銹、油跡污垢的存在，妨礙甚至破壞滲劑活性原子的滲入，因而在進行滲鋁前對工件必須先進行除油污和除銹處理，這兩道工序操作煩鎖、勞動強度大，對環(huán)境污染也大，進行這兩道工序也造成了成本大大增加，而且盡管如此，滲鋁件表面質(zhì)量也往往不大理想。

本發(fā)明的目的是為了克服上述滲鋁工藝的缺點，獲得一種不必預先進行除油除銹即可直接滲鋁，而又能使鋼制工件保持原有表面光潔度的擴散滲鋁新工藝。從而簡化現(xiàn)有的滲鋁工藝，降低加工成本，提高工件滲鋁后的表面質(zhì)量。

本發(fā)明的要點在于該工藝所采用的滲鋁劑的配方重量百分比是：2～5%鋁粉（100～200目）+2～4%NH₄F（或NaF）+1～3%KFHF+物料（余量），其中物料的配比為：30～40%〔30～50%鋁粉（100～200目）+2～4%NH₄F（或NaF）+1～3%KFHF+Al₂O₃（余量）〕+70～60%鑄鐵屑，該物料按配比混勻后裝入帶熔封的鋼箱中于950℃透燒3小時，出爐隨箱空冷至室溫。本發(fā)明-鋼的擴散滲鋁工藝，其處理溫度為900℃～1000℃，時間根據(jù)所需滲層厚度而確定。本發(fā)明由于在滲劑中加入了堿金屬氟化物KFHF、NH₄F或NaF作為潔污劑，在滲鋁過程中這些堿金屬氟化物分解出鉀、鈉等，這些元素正電位高，是強還原劑，能與氧結(jié)合，而將氧固定下來，從而去除鋼件表面的氧化物或其他有機物等，同時這些堿金屬氟化物還能溶解滲劑粉末表面污物而凈化滲劑。并且加入的堿金屬氟化物也是強催滲劑。

本發(fā)明采用的滲劑來源容易，其中占大半重量的鑄鐵屑是廢料利用。在滲劑制備過程中，鑄鐵屬與鋁粉結(jié)合成為含鋁高的鋁鐵化合物FeAl₃、Fe₂Al₅、Fe₃Al等，在滲鋁過程中作為供鋁源，從而取代了一般固體滲鋁劑常用的鋁鐵或鋁粉這些原料，極大降低生產(chǎn)成本。而且在滲鋁過程中，鋁氣氛濃度適中，使鋼件在滲鋁后，表面鋁濃度在35～45%之間，避免在鋼件表面出現(xiàn)FeAl₃脆性物，而使?jié)B鋁件有好的表面質(zhì)量。

說明書附圖中圖1為滲劑物料制備裝箱法，其中〔1〕是熔融玻璃密封，〔2〕是耐火泥，〔3〕是物料;圖2為鋼件滲鋁裝箱法，其中〔1〕是熔融玻璃密封，〔2〕是耐火泥，〔3〕是滲鋁劑，〔4〕是鋼件;圖3為滲鋁時間和滲鋁層厚度關(guān)系曲線，其中δ-滲層厚度，τ-滲鋁時間（小時）。

實施例：

試件為φ22×2×360的無縫鋼管，表面狀態(tài)為黃褐色，銹斑多，局部帶油跡，按圖2裝箱密封加溫至950℃，保溫4小時，獲得管內(nèi)外厚度為0.154毫米的滲鋁層，滲層含鋁量為40%，表面光亮。