一種粉末包埋滲鋁劑以及包埋滲鋁方法
2023-04-30 21:32:36
專利名稱：一種粉末包埋滲鋁劑以及包埋滲鋁方法
技術領域：
本發明涉及一種包埋滲鋁方法，特別涉及一種滲鋁劑以及採用該滲鋁劑進行包埋滲鋁的方法。
滲鋁層表面含鋁量的高低與滲劑成份及處理工藝有關，鋼件表面滲鋁後，含鋁量從外向裡逐漸減少，由於含鋁量不同，生成的化合物也不同，從鐵-鋁平衡相圖可知，這些化合物依次為Al3Fe、Al5Fe2、FeAl、Fe3Al。目前，以鋁粉為供鋁劑的固體粉末包埋法滲鋁，易出現滲劑粘結於工件表面，且滲鋁層表面鋁含量高，易出現脆性大的Al3Fe、Al5Fe2相。以鐵鋁粉為供鋁劑的固體粉末包埋法滲鋁，雖然克服了滲鋁劑粘結在工件表面上的不足，但滲劑中鐵鋁粉用量較多，增加了滲鋁的成本，且滲鋁層表面鋁含量不易控制。
總而言之，目前的包埋滲鋁的方法難以控制滲層表面鋁含量，不能滿足有關部門的需要。
本發明需要解決的技術問題是公開一種粉末包埋滲鋁劑以及採用該滲鋁劑的包埋滲鋁方法，以克服現有技術存在的上述缺陷，滿足有關部門的需要。
本發明的技術方案本發明的粉末包埋滲鋁劑為一種組合物，其組分和重量百分比含量包括鋁粉(Al) 2～10％鐵粉(Fe) 5～10％氯化銨(NH4Cl) 0.5～2.5％氧化鋁(Al2O3) 82～86％所說的鋁粉、鐵粉、氯化銨和氧化鋁可優選採用80～220目的粉末狀顆粒。
採用上述的滲鋁劑可方便地對鋼和鐵的表面進行滲鋁處理，本發明的滲鋁方法包括如下步驟將所述及的滲鋁劑充分混合均勻後與需要進行滲鋁處理的鋼或鐵共置於密封的滲罐中，首先加熱至650～850℃保溫1～3小時，然後加熱至900～1100℃保溫1～8小時。
採用X射線衍射儀對處理結果進行測試，結果表明，經上述處理後的鋼或鐵的滲鋁層表面組成主要為FeAl相和Fe3Al相，鋁含量為50～23％at，其形成的氧化膜較為穩定，能夠達到防止金屬被氧化的目的。
按照本發明，只要調整滲劑中含鋁量和含鐵量的比例，以及改變加熱溫度，就可控制滲層表面鋁含量。
由此可見，本發明的滲鋁劑以及滲鋁方法，能夠方便地控制滲鋁層表面的鋁含量，工藝簡單，操作容易，便於工業化實施。
具體實施例方式
實施例1滲鋁劑組成(重量)10％鋁粉(Al，180目)，5％鐵粉(Fe，220目)，2％氯化銨(NH4Cl)，83％氧化鋁(Al2O3，180目)；處理工藝將滲劑充分混合均勻後與試樣共置於用無縫不鏽鋼管焊製成的滲罐中密封，在SX2-2.5-12型箱式電爐中進行滲鋁處理。首先加熱至780℃保溫2小時，然後加熱至1000℃保溫6小時。
處理結果經上述處理後的20鋼滲鋁層表面組成主要為FeAl相，其中，鋁含量為50％at。
實施例2滲鋁劑組成2％鋁粉(Al，180目)，10％鐵粉(Fe，220目)，2.5％氯化銨(NH4Cl)，85.5％氧化鋁(Al2O3，180目)。
處理工藝將滲劑充分混合均勻後與試樣共置於用無縫不鏽鋼管焊製成的滲罐中密封，在SX2-2.5-12型箱式電爐中進行滲鋁處理。首先加熱至780℃保溫2小時，然後加熱至1020℃保溫8小時。
處理結果經上述處理後的20鋼滲鋁層表面組成主要為Fe3Al相，其中，鋁含量為25％at。
實施例3滲鋁劑組成(重量)8％鋁粉(Al，180目)，4％鐵粉(Fe，220目)，2％氯化銨(NH4Cl)，86％氧化鋁(Al2O3，180目)；處理工藝將滲劑充分混合均勻後與試樣共置於用無縫不鏽鋼管焊製成的滲罐中密封，在SX2-2.5-12型箱式電爐中進行滲鋁處理。首先加熱至780℃保溫3小時，然後加熱至1000℃保溫4小時。
處理結果經上述處理後的HK40鋼滲鋁層表面組成主要為NiAl相，其中，鋁含量為50％at。
權利要求
1.一種粉末包埋滲鋁劑，其特徵在於，組分和重量百分比含量包括鋁粉(Al) 2～10％鐵粉(Fe) 5～10％氯化銨(NH4Cl) 0.5～2.5％氧化鋁(Al2O3) 82～86％。
2.根據權利要求1所述的滲鋁劑，其特徵在於，所說的鋁粉、鐵粉、氯化銨和氧化鋁為用180～220目的粉末狀顆粒。
3.一種採用權利要求1或2所述的滲鋁劑對鋼或和鐵的表面進行滲鋁的方法，其特徵在於包括如下步驟將所述及的滲鋁劑充分混合均勻後與需要進行滲鋁處理的鋼或鐵工件共置於密封的滲罐中，在650～1100℃的條件下進行滲鋁處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於首先加熱至650～850℃保溫1～3小時，然後加熱至900～1100℃保溫1～8小時。
全文摘要
本發明公開了一種粉末包埋滲鋁劑以及包埋滲鋁方法。粉末包埋滲鋁劑為一種組合物，其組分和重量百分比含量包括鋁粉，2～10％；鐵粉，5～10％；氯化銨，0.5～2.5％；氧化鋁，82～86％。本發明的方法包括如下步驟將滲鋁劑充分混合均勻後與需要進行滲鋁處理的鋼或鐵共置於密封的滲罐中，加熱至650～1100℃保溫2～8小時。測試結果表明，經上述處理後的鋼或鐵的滲鋁層表面組成主要為FeAl相和Fe
文檔編號C23C10/48GK1425796SQ03114750
公開日2003年6月25日 申請日期2003年1月6日 優先權日2003年1月6日
發明者黃志榮, 徐宏, 李培寧 申請人:華東理工大學