一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉及其加工方法及應用該氧化鋁粉的滲劑的滲鋁工藝的製作方法
2023-04-27 12:42:06 2
一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉及其加工方法及應用該氧化鋁粉的滲劑的滲鋁工藝的製作方法
【專利摘要】一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉，以重量百分比計，所述氧化鋁粉選用工業I級的氧化鋁粉，氧化鋁粉中氧化鈉含量≤0.55％，氧化鋁粉中α-Al2O3含量≥80％，氧化鋁粉粒度在100～320目之間，氧化鋁粉的安息角θ≤35°，本發明創造的目的是提供一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉，選用該氧化鋁粉作為固體滲鋁的填充劑，可以完全排除由於填充劑引起的滲鋁缺陷。
【專利說明】一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉及其加工方法及應用該氧化 鋁粉的滲劑的滲鋁工藝
【技術領域】
[0001] 本發明屬於固體滲鋁【技術領域】，具體涉及一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉及應用該 氧化鋁粉滲劑的滲鋁工藝。
【背景技術】
[0002] 固體滲鋁是將工件包埋於粉狀的滲鋁劑中，加熱到奧氏體狀態，在催滲劑的作用 下進行化學反應，從而達到表面滲鋁的過程，滲鋁劑包括鋁粉、填充劑和催化劑，填充劑通 常用氧化鋁粉，填充劑選擇不當，經常會出現工件表面產生粘接、氣帶以及顏色不均勻等問 題，導致產品不能正常交付，需要進行返工，甚至報廢；根據固體滲鋁的特點，本發明通過大 量的試驗，摸索出填充劑的化學成分、組成相比例、粒度以及安息角等最佳指標，採用該填 充劑進行滲鋁，可以徹底解決工件表面出現的粘接、氣帶以及顏色不均勻等缺陷。
【發明內容】
[0003] 本發明創造的目的是提供一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉，選用該氧化鋁粉作為固 體滲鋁的填充劑，可以完全排除由於填充劑引起的滲鋁缺陷。
[0004] 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉，以 重量百分比計，所述氧化鋁粉選用工業I級的氧化鋁粉，氧化鋁粉中氧化鈉含量 80%，氧化鋁粉粒度在100?320目之間，氧化鋁粉的安息角 Θ 彡 35°。
[0005] -種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉的加工方法，包括以下步驟：
[0006] 1)以重量百分比計,選用氧化鈉含量< 0. 55%的工業I級氧化錯粉；
[0007] 2)將步驟1)中氧化鋁粉置入窯爐中進行煅燒，煅燒溫度為1250±20°C，煅燒時間 為5?6個小時，以重量百分比計，得到a -Al2O3含量彡80%的氧化鋁粉；
[0008] 3)將步驟2)中得到的氧化鋁粉置入標準篩子內，並放置在振動機上，進行篩選， 篩選完畢後得到氧化鋁粉的粒度在100?320目之間，同時，氧化鋁粉的安息角Θ <35°。
[0009] 所述標準篩子包括設置在頂層的蓋子，和設置在底層的託盤，以及依次設置在蓋 子和託盤之間的100目篩子和320目篩子。
[0010] 所述步驟3)的篩選時間為10?15分鐘。
[0011] 一種應用上述氧化鋁粉的滲劑的滲鋁工藝，包括以下步驟：
[0012] 1)對待滲鋁工件進行吹砂、清洗、防護；
[0013] 2)配料：將純鋁粉、氟化鈉、氟化氫鉀、氯化銨和作為填充劑的氧化鋁混合後放入 攪拌機攪拌均勻，形成滲劑；
[0014] 3)裝盤：在託盤放入25±5mm厚的滲劑，然後放上工件，再蓋上25±5mm厚的滲 齊U，輕輕搗實，謹防出現空隙，並將託盤放在料架上；
[0015] 4)裝爐：將料架裝入爐膛的滲罐裡；
[0016] 5)排氣：用氬氣淨化滲罐，流量155升/分，排氣時間不少於2小時；
[0017] 6)滲鋁：將爐膛預熱到870?880°C後，將滲罐裝入爐膛內並將爐膛溫度上升到 890 ± KTC，工件在爐內總時間9h?9. 5h ;
[0018] 7)冷卻：滲鋁結束後，將滲罐調出放入冷卻筒中，通氬氣進行冷卻不少於8小時， 流量為155升/分；
[0019] 8)拆罐：待滲罐冷卻後，將工件從滲罐內拆除；
[0020] 9)清理：用毛刷清理工件表面附著的粉末和防護物，再用清潔的壓縮空氣吹淨工 件內外表面上的粉末；
[0021] 10)清洗：將工件浸入到60?70°C、25±5g/L的氧化鈉和6. 25±lg/L的葡萄糖酸 鈉混合溶液中超生波清洗10?12分鐘；再侵入到25±5g/L的氫氧化鈉和6. 25±lg/L的 葡萄糖酸鈉混合溶液中超生波清洗10?12分鐘；最後在清潔的冷水和熱水中各衝洗4? 5分鐘，用清潔的壓縮空氣吹乾；
[0022] 11)檢驗：在試片上檢查滲鋁層厚度，以及工件外觀顏色；
[0023] 12)擴散：將工件在真空狀態下870°C保溫16小時，通氬氣冷卻到80°C以下；
[0024] 13)終檢：檢查所有工藝過程和外觀。
[0025] 所述步驟2)中攪拌時間為1 · 5h。
[0026] 本發明的氧化鋁粉選用工業I級氧化鋁粉，氧化鈉含量低，避免了滲鋁速度低， 滲層外觀容易發藍，易出現氣帶和粘結的情況，通過大量試驗得出在1250°C的溫度下經過 5?6小時煅燒，γ-Al 2O3逐漸轉變成Ci-Al2O3，以重量百分比計，氧化鋁粉中Ci-Al 2O3含 量> 80%，能夠加快滲鋁速度，避免出現氣帶現象，通過標準篩子篩選後得到氧化鋁粒度在 100?320目之間氧化鋁粉，此時氧化鋁的安息角Θ <35°，安息角較小，流動性好，流動 性越好的氧化鋁，其配製成的滲劑鋁層完整性和均勻性越好，減少了氣帶和粘結現象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明標準篩子結構示意圖。
[0028] 圖2是安息角示意圖。
[0029] 圖3是滲層均勻性金相圖。
[0030] 附圖中：I-蓋子，2-100目篩子，3-320目篩子，4_託盤。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0032] 本發明創造是通過下述四種技術指標實現的。
[0033] 1 成分
[0034] 氧化鋁粉的成分由GB8178-87控制，成分按國家標準分為五級，以重量百分比計， 主要參數見下表：
[0035]
【權利要求】
1. 一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉，其特徵在於：以重量百分比計，所述氧化鋁粉中氧 化鈉含量<0.55%，且氧化鋁粉中a-A1203含量彡80%，氧化鋁粉粒度在100?320目之 間，氧化鋁粉的安息角9彡35°。
2. -種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟： 1) 選用工業I級的氧化鋁粉，以重量百分比計，工業I級氧化鋁粉中氧化鈉含量 ^ 0. 55% ； 2) 將步驟1)中氧化鋁粉置入窯爐中進行煅燒，煅燒溫度為1250±20°C，煅燒時間為 5?6個小時，以重量百分比計，得到a _A1203含量彡80%的氧化鋁粉； 3) 將步驟2)中得到的氧化鋁粉置入標準篩子內，並放置在振動機上，進行篩選，篩選 完畢後得到氧化鋁粉的粒度在100?320目之間，同時，氧化鋁粉的安息角0 <35°。
3. 根據權利要求2所述的一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉的加工方法，其特徵在於，所 述標準篩子包括設置在頂層的蓋子（1)，和設置在底層的託盤（4)，以及依次設置在蓋子和 託盤之間的100目篩子（2)和320目篩子（3)。
4. 根據權利要求2所述的一種固體滲鋁滲劑用氧化鋁粉的加工方法，其特徵在於，所 述步驟3)的篩選時間為10?15分鐘。
5. -種應用權利要求1所述氧化鋁粉的滲劑的滲鋁工藝，其特徵在於，包括以下步驟： 1) 對待滲鋁工件進行吹砂、清洗、防護； 2) 配料：將純鋁粉、氟化鈉、氟化氫鉀、氯化銨和作為填充劑的氧化鋁混合後放入攪拌 機攪拌均勻，形成滲劑； 3) 裝盤：在託盤放入25±5mm厚的滲劑，然後放上工件，再蓋上25±5mm厚的滲劑，輕 輕搗實，謹防出現空隙，並將託盤放在料架上； 4) 裝爐：將料架裝入爐膛的滲罐裡； 5) 排氣：用氬氣淨化滲罐，流量155升/分，排氣時間不少於2小時； 6) 滲鋁：將爐膛預熱到870?880°C後，將滲罐裝入爐膛內並將爐膛溫度上升到 890± 10°C，工件在爐內總時間9h?9. 5h ; 7) 冷卻：滲鋁結束後，將滲罐調出放入冷卻筒中，通氬氣進行冷卻不少於8小時，流量 為155升/分； 8) 拆罐：待滲罐冷卻後，將工件從滲罐內拆除； 9) 清理：用毛刷清理工件表面附著的粉末和防護物，再用清潔的壓縮空氣吹淨工件內 外表面上的粉末； 10) 清洗：將工件浸入到60?70°C、25±5g/L的氧化鈉和6. 25±lg/L的葡萄糖酸鈉 混合溶液中超生波清洗10?12分鐘；再侵入到25±5g/L的氫氧化鈉和6. 25±lg/L的葡 萄糖酸鈉混合溶液中超生波清洗10?12分鐘；最後在清潔的冷水和熱水中各衝洗4?5 分鐘，用清潔的壓縮空氣吹乾； 11) 檢驗：在試片上檢查滲鋁層厚度，以及工件外觀顏色； 12) 擴散：將工件在真空狀態下870°C保溫16小時，通氬氣冷卻到80°C以下； 13) 終檢：檢查所有工藝過程和外觀。
6. 根據權利要求5所述的滲鋁工藝，其特徵在於，所述步驟2)中攪拌時間為1.5h。
【文檔編號】C23C10/48GK104404444SQ201410618124
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】侯秉民, 汪波, 常羽彤, 李淑文, 李衛衛, 呂剛, 孫曉霞, 高貴忠 申請人:西安航空動力股份有限公司