機(jī)械能助滲鋁、鋅的工藝與性能研究.pdf

1、機(jī)械能助滲技術(shù)是上世紀(jì)90年代在我國(guó)首先開發(fā)的一種表面處理新技術(shù)，它的原理是利用運(yùn)動(dòng)的粉末粒子沖擊被加熱的工件表面，粒子運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械能激活工件表面的點(diǎn)陣原子、形成空位，從而降低了擴(kuò)散激活能，將純熱擴(kuò)散的點(diǎn)陣擴(kuò)散變?yōu)辄c(diǎn)陣缺陷擴(kuò)散，明顯降低了擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間，節(jié)能效果十分顯著。 本論文通過(guò)研究機(jī)械能助滲鋁、滲鋅與傳統(tǒng)粉末包埋法滲鋁、滲鋅的異同來(lái)分析機(jī)械能助滲的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械能助滲可以在較低的溫度和較短時(shí)間內(nèi)得到較厚的滲層。

2、滲鋁溫度由常規(guī)的750℃左右降低到650℃左右，時(shí)間由5小時(shí)左右減少到4小時(shí)左右；滲鋅溫度由常規(guī)的550℃左右降低到400℃左右，時(shí)間也減少1小時(shí)以上。 實(shí)驗(yàn)還通過(guò)X射線衍射儀和顯微硬度測(cè)試儀分析了滲層的物相結(jié)構(gòu)與顯微硬度。發(fā)現(xiàn)滲鋁層的物相結(jié)構(gòu)較為單一，主要為Fe2Al5相，此相為高鋁相，其硬度較高，大約在750～1000HV范圍內(nèi)波動(dòng)。滲鋅層硬度大致為260～350HV。 當(dāng)滲鋁層中的鋁含量高于8wt％時(shí)，其抗氧化性能

3、和耐腐蝕性能都將得到很大的提高。本實(shí)驗(yàn)制得的試樣鋁含量在40wt％以上，因此具有良好的耐高溫氧化和耐腐蝕性能。通過(guò)高溫氧化實(shí)驗(yàn)和滲層表面的電化學(xué)阻抗譜分析也證明了這一點(diǎn)。 滲鋅層本身的抗腐蝕性能比Q235基體有所降低，但它是作為陽(yáng)極覆蓋層來(lái)保護(hù)基體的，因此提高了試樣整體的耐腐蝕性能。500℃下保溫4小時(shí)滲鋅試樣增重速率為0.06mg/cm2·h，Q235的增重速率為0.18 mg/cm2·h，因此滲鋅層也在一定程度上提高了試樣整