304不銹鋼表面噴砂低溫助滲鋁工藝研究.pdf

1、304不銹鋼（06Cr19Ni10）是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的鉻鎳型奧氏體不銹鋼，但在含Cl-、SO42-及H2S的工作環(huán)境中，會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕開裂等局部腐蝕破壞現(xiàn)象，其隱蔽性高，容易造成重大的工程事故。不銹鋼表面滲鋁技術(shù)是解決上述問題的成熟有效方法，但傳統(tǒng)粉末包埋滲鋁技術(shù)由于工藝溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致耗能大，效率低，會(huì)對(duì)工件的使用性能產(chǎn)生影響。本文通過分析已有的機(jī)械能助滲技術(shù)原理，首次將表面噴砂和粉末包埋滲鋁相結(jié)合實(shí)現(xiàn)低溫滲鋁，大大

2、簡(jiǎn)化了工藝設(shè)備，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文采用噴砂技術(shù)對(duì)304不銹鋼板表面進(jìn)行處理，并對(duì)噴砂處理后的試樣進(jìn)行熱處理和低溫固體粉末包埋滲鋁處理，分析討論了噴砂助滲鋁的最佳工藝參數(shù)，計(jì)算了噴砂助滲鋁過程擴(kuò)散激活能的大小，并對(duì)滲鋁試樣進(jìn)行了組織及性能的檢測(cè)分析。結(jié)果表明：
　?。?）最佳噴砂工藝參數(shù)為：壓力0.5Mpa，距離5cm，時(shí)間5min，磨料粒度：120目。噴砂處理在試樣表面獲得的馬氏體組織，在400~600

3、℃保溫1~4h熱處理時(shí)，具有良好的穩(wěn)定性；低溫滲鋁滲劑成分為Zn:Al:NH4Cl=40:60:3，在530℃下固體包埋滲鋁3h隨爐冷卻，304不銹鋼噴砂表面可形成約50μm的連續(xù)致密的滲層，而未噴砂面僅為10μm。
　?。?）由阿累尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算可得，304不銹鋼表面噴砂助滲鋁過程擴(kuò)散激活能Q=161.08KJ/mol，與304不銹鋼傳統(tǒng)粉末包埋滲鋁擴(kuò)散激活能Q=202.14KJ/mol相比明顯下降。
　?。?）滲鋁層

4、物相為金屬間化合物 FeAl2。點(diǎn)能譜結(jié)果鋁鐵原子比為62.1:28.1≈2.2:1，與物相分析的結(jié)果一致。
　?。?）在距表層30μm處，滲鋁試樣硬度約640HV0.2，是基體的3倍以上。
　?。?）滲鋁不銹鋼具備良好的耐蝕性能。NaCl溶液浸泡10h滲鋁試樣腐蝕失重僅為未處理不銹鋼試樣的1/17；電化學(xué)腐蝕：E滲鋁>E未處理，i滲鋁

5、1）約為未處理不銹鋼試樣腐蝕速率（V=55.53g·m-2·h-1）的1/2；50℃24h三氯化鐵點(diǎn)蝕試驗(yàn)，滲鋁試樣腐蝕速率（V=70.83g·m2·h-1）約為未處理不銹鋼試樣腐蝕速率（V=159.99g·m-2·h-1）的1/2。隨溫度的升高，滲鋁試樣腐蝕速率較未處理不銹鋼試樣增長(zhǎng)緩慢。
　?。?）滲鋁不銹鋼的抗氧化性能明顯高于未處理不銹鋼。在850℃保溫24h和36h時(shí)，未處理不銹鋼試樣氧化增重分別是滲鋁不銹鋼試樣的4倍和1