噴鍍擴散滲鋁工藝是在工件表面靜電噴鋁後，為防止在擴散退火中氧化及鋁液流失，先塗水玻璃並撒一層矽砂，驚乾後再塗一層，然後將工件送人(600℃左右的) 爐中，等待緩慢升溫至950~1050℃後，保溫2- 4小時，等待爐冷至600℃後，出爐空冷。如此處理後滲層厚度約0.2mm。鋼板採用這一方法滲鋁時，擴散退火前預熱至650℃、壓延3%。
基本介紹
- 中文名：噴鍍擴散滲鋁
- 外文名：Spray diffusion aluminizing
- 作用：改善金屬表面性能
- 領域：金屬表面處理工藝
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概述
滲鋁是一種或多種金屬原子滲入金屬工件表層內的化學熱處理工藝。將金屬工件放在含有滲入金屬元素的滲劑中，加熱到一定溫度，保持適當時間後，滲劑熱分解所產生的滲入金屬元素的活性原子便被吸附到工件表面，並擴散進入工件表層，從而改變工件表層的化學成分、組織和性能。與滲非金屬相比，金屬元素的原子半徑大，不易滲入，滲層淺，一般須在較高溫度下進行擴散。金屬元素滲入以後形成的化合物或鈍化膜，具有較高的抗高溫氧化能力和抗腐蝕能力，能分別適應不同的環境介質。
原理
噴鍍擴散滲鋁的原理是將噴鋁的物件表面進行高溫(800～1000℃)熱處理，使噴鋁層中的鋁熔化並向基體內部擴散滲透，從而形成鋁鐵化合物和固溶體結晶組織的表面。這種表面具有耐高溫、抗氧化和防腐蝕的性能。只要滲鋁層表面具有一定的含鋁量(不低於7%)，就能保護基體金屬，減慢以致阻止氧化和腐蝕。滲鋁層的鋁在高溫下與氧作用，在物件表面形成一層緻密的氧化鋁保護薄膜。
工藝
噴鍍滲鋁法實質上是由兩個完全分開的工序組成的。這兩個工序即金屬噴鍍及擴散退火。
操作這種滲鋁時，應和固體滲鋁一樣，做好工件表面處理工作，然後將熔融的金屬鋁噴為霧狀，並隨氣流的高速噴至工件表而上，形成噴鍍層。噴鍍層的厚度是噴鍍滲鋁工藝中一項重要的工藝參數，從熱安定性的觀點來看，自然愈厚愈好，但厚了在擴散退火時極易因熔化而流失，滲鋁層也易過脆而剝落。一般推薦噴鍍層厚度在0．2～0.7毫米之間，當工件使用溫度較高(如900～1000℃)時，應採用此範圍的上限，反乏則用下限。
電解滲鋁
電解法滲鋁是在坩堝（墨或金屬）中盛金屬鋁（也可用鋁屑），上面放1：1（物質的量比）的NaCl+KCl混合鹽，另加少量冰晶石。坩堝和鋁接為陽極，工件接為陰極。在惰性氣氛的保護下加熱使鹽熔化，然後通人電流，使鋁離子向帶有異種電荷的工件表面運動，在工件表面放電、沉積，並立即浸入工件內形成表面合金層。由於電解滲鋁時是釆用熔鹽作為加熱介質，因此這種方法又叫做熔鹽電解滲鋁。
滲鋁層的厚度主要取決於加熱溫度、電解時間和電流密度。滲鋁層的厚度隨滲鋁時間的增大而增大。當溫度一定時，滲層厚度與時間呈拋物線的關係。此外，電流密度越高，滲層厚度越大。
與熱浸滲鋁法相比較，熔鹽電解法具有如下特點：
（1）工件受到陰極電流的保護作用，固不被熔鹽腐蝕；
（2）滲鋁層均勻，耗鋁量少；
（3）處理溫度範圍寬，可省去熱浸鋁後的擴散退火工序。
套用
低碳鋼滲宿代替附熱鋼製在800~900℃下工作的爐內構件(爐罐、料盤、護底板等)及其他工業（航空、汽車、電站、船舶等)中的耐熱構件，得到了廣泛的套用。
噴鍍擴散滲鋁主要用於化工、冶金、建築部門使用的管道、容器，能節約大量不鏽鋼和耐熱鋼。在機械製造部門，滲鋁的套用範圍也不斷擴大。低碳鋼工件滲鋁後可在780℃下長期工作。在900～980℃環境中，滲鋁件的壽命比未滲鋁件顯著提高。18-8型不鏽鋼和鉻不鏽鋼滲鋁後，在594℃硫化氫氣氛中，抗腐蝕能力比未滲鋁的大大增加。760℃ 時在含鉛燃料燃燒產物的腐蝕下工作的汽車排汽閥，或是在900℃下工作的燃氣輪機葉片，滲鋁後的腐蝕抗力都有明顯增加。
