耐蝕耐磨膏狀滲劑的制備及其性能研究.pdf

1、為了解決抽油桿的腐蝕磨損問(wèn)題，延長(zhǎng)其使用壽命，設(shè)計(jì)并制備了可實(shí)現(xiàn)自保護(hù)硼鋁共滲的膏劑（由滲劑和自保護(hù)劑組成），研究了滲層的組織與性能。通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算確定了硼鋁共滲材料體系及滲劑組成。通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化，得出滲劑組成對(duì)滲層致密性、相組成和厚度的影響由主到次的順序?yàn)椋号鹕埃X粉－活化劑－填充劑，最佳滲劑配方為：6wt％鋁粉＋24wt％硼砂＋5wt％活化劑（2.5wt％冰晶石＋2.5wt％氯化鎂）＋15wt％石墨＋50wt％氧化鋁，5wt％的羧

2、甲基纖維素作粘結(jié)劑。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的自保護(hù)劑配方為：30wt％KBF<,4>＋20wt％NaF＋40wt％SiC＋10wt％Na<,2>CO<,3>（占總滲劑的25wt％），在空氣中加熱時(shí)可在膏劑表面形成隔絕空氣的保護(hù)層，具有自保護(hù)功能。膏劑配方在930℃～960℃下保溫4h～5h進(jìn)行共滲，滲層厚度可達(dá)45μm～55μm。滲層成分分析表明，膏劑法可實(shí)現(xiàn)硼鋁共滲，Al元素在界面處分布連續(xù)、致密，碳元素在界面附近形成富碳區(qū)。硼鋁共滲的機(jī)理為：滲入

3、過(guò)程中首先形成的是Fe<,2>B相，F(xiàn)eB相是在其后隨著表面硼濃度的不斷升高開(kāi)始形核的，［Al］原子擴(kuò)散和長(zhǎng)大受到硼化物的抑制。本課題還研究了滲劑制備工藝及稀土元素對(duì)滲層組織和性能的影響，結(jié)果表明：與機(jī)械混合相比球磨混合可以增加滲層的厚度，使?jié)B層連續(xù)。在膏劑配方中加入稀土，可在低溫、短時(shí)間下獲得與機(jī)械混合、球磨混合相同厚度的滲層，其組織緊密、硼化物呈現(xiàn)細(xì)密的針齒狀，這對(duì)降低滲層脆性和提高滲層與基體的結(jié)合力是有利的。 滲劑制備工藝