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渗铝的化学作用

来源www.xhxy-sl.com点击:16 发布时间:2020-02-27

渗铝使一种或多种金属原子渗入金属工件表层内的化学热处理工艺。
渗铝的化学作用
1.共渗和复合渗:
两种以上金属元素的原子依次渗入或同时渗入的化学热处理方法。有时也采用镀-渗、喷-渗、镀-喷-渗、电泳-渗等化学热处理工艺与其他工艺相配合的方法。共渗或复合渗可以使工件获得较单一扩散保护层优越的性能,以满足航空、航天和其他动力工业对机械零件的特殊要求。例如,铬铝共渗件有良好的抗含硫燃气腐蚀和抗高温氧化性能;铬铝硅共渗能得到较满意的抗氧化、抗高温腐蚀的综合性能。又如,耐热合金在高温下使用时,其表面扩散保护层与基体之间有相互扩散作用,能使表面层合金含量降低,丧失保护作用。为解决这一问题,可采用先渗钽(或铬-钽),然后再渗铝或铬铝、镍(钴)铝等共渗,也可采用镀铂(钴)后渗铝。
2.渗层夹嵌陶瓷:
如渗铝将二氧化钛、三氧化二铝陶瓷微粒夹嵌在渗层内的渗铝夹嵌陶瓷,可改善抗高温氧化性能和抗起皮性能,增加抗硫蚀、抗冲蚀的能力。如果在渗剂中加稀土元素可显著地改善渗层的抗硫化物的腐蚀性能。
3.气相沉积:
气相沉积是在钢、镍基合金、钴基合金和硬质合金表面建立金属碳化物、氮化物、硼化物和复合化合物等覆盖层的现代方法。覆盖方法大致分为化学气相沉积和物理气相沉积两种。化学气相沉积的处理温度一般在1000℃以上。通常,在工模具、高速钢和硬质合金刀具的表面覆盖一层碳化钛或氮化钛,可使使用寿命提高数十倍。化学气相沉积形成的覆盖层在沉积过程中可以有一二种元素扩散进入基体金属而形成过渡层,提高结合力,但由于处理温度高,工件易畸变,同时气氛中含氯化氢多,容易污染大气。物理气相沉积是承袭化学气相沉积提高表面性能的优点,克服高温等缺点而发展起来的,主要有真空蒸镀、真空溅射和离子镀等方法。物理气相沉积的共同特点是用高能密度的镀覆粒子撞击工件,释放的能量使工件发热,但一般不超过600℃,故畸变小。根据需要,沉积层厚度为1~150微米,一般为5~15微米。 物理气相沉积比化学气相沉积优越之处在于温度低(如空心阴极放电蒸镀,工件温度甚至不超过300℃)、畸变小,无氢脆,但设备比较复杂,而且与基体金属的结合力尚嫌不足。