碳鋼熱噴涂滲鋁互擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，材料的防護(hù)問題逐漸受到關(guān)注。在工作中保護(hù)材料，延長(zhǎng)材料的使用壽命，目前，最有效的方法就是在材料表面使用涂層。而電弧噴涂方法是制備涂層方法中最優(yōu)秀的方法之一。與其它方法相比，它具有很多優(yōu)良的特性，例如成本低、效率高、安全性好等。現(xiàn)在，越來越多地人采用電弧噴涂的方法在材料表面噴涂鋁涂層，以達(dá)到很好的防護(hù)效果。鋁涂層所具有的獨(dú)特的防護(hù)特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛接受。鋁涂層所形成的氧化鋁薄膜能夠很好的防止高溫氧化腐蝕，有效的阻止了氧化腐

2、蝕的進(jìn)一步深入，大大提高了材料的使用壽命。 鋁的擴(kuò)散深度決定了涂層對(duì)材料保護(hù)能力的大小以及涂層的使用壽命。如果擴(kuò)散深度越深，則涂層的保護(hù)能力越強(qiáng)，使用壽命越長(zhǎng)。鋁原子在基體中擴(kuò)散深度的大小由擴(kuò)散系數(shù)來決定，因此擴(kuò)散系數(shù)的研究工作是十分重要。 本課題著重對(duì)鐵鋁之間的互擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行研究，采用電弧噴涂Al工藝在Q235-A鋼基體上制備Al涂層，利用掃描電子顯微鏡(SEM)、x射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)等現(xiàn)代分析手段

3、研究了電弧噴涂Fe-Al涂層的微觀結(jié)構(gòu)，探討了涂層中Fe-Al金屬間化合物形成的機(jī)理，研究了在一定溫度下的擴(kuò)散機(jī)理。 通過對(duì)其滲層中鋁濃度分布曲線的分析，基于一定的假設(shè)，采用有限元差分法分別計(jì)算了800℃，900℃的滲層中的Fe-Al互擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)果表明：800℃時(shí)互擴(kuò)散系數(shù)是隨著鋁濃度的增加而增大的，其數(shù)量級(jí)變化范圍為10<'-12>～10<'-11>。而900℃時(shí)互擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級(jí)變化范圍為10<'-11>～10<'-10>