固體粉末包埋滲鋁

滲鋁定義

滲鋁是將鋁滲入工件表層的化學熱處理工藝。工件滲鋁層的表面生成緻密、堅固、連續的氧化鋁膜層，能提高工件的高溫抗氧化性，在空氣、二氧化硫氣體以及其他介質中的熱穩定性和耐蝕性。

常見滲鋁方法分類

常用滲鋁方法比較

工藝方法	優點	缺點
固體滲鋁	① 操作簡單，工藝穩定 ② 滲層深度和成分容易控制，表面質量好	① 勞動條件差，生產周期長 ② 有孔零件滲後清除滲劑困難
液體滲鋁	① 工藝簡單，生產效率高 ② 容易實現連續化生產	① 滲層表面粗糙，均勻性差，夾雜物較多 ② 坩堝易蝕壞，蒸發氣體有害
氣體滲鋁	① 勞動條件較好，生產效率高 ② 可滲帶孔零件	① 工藝穩定性不夠 ② 滲層鋁濃度較低
熱噴塗滲鋁	① 零件尺寸不受限制 ② 容易實現局部滲鋁	① 滲層表面粗糙，均勻性差 ② 操作時溫度高，噪聲大
料漿滲鋁	① 工藝簡便，設備簡單 ② 擴散型的工藝穩定，滲層質量較好 ③ 可進行局部滲鋁	① 熔燒型的滲層表面質量較差，工藝穩定性不夠 ② 有機溶劑粘結劑揮發快，不利健康 ③ 水溶性粘結劑乾燥慢
真空鍍膜擴散滲鋁	① 勞動條件好 ② 可局部滲鋁	① 設備投資大，需經常維修 ② 鍍層結合力差 ③ 僅適用於形狀簡單的小零件

固體粉末滲鋁

固體粉末包埋法滲鋁是一種比較成熟的技術，已經成功套用於許多抗高腐蝕的工件。將金屬工件放在含有鋁元素的滲劑中,加熱到一定溫度，保持適當時間後,滲劑熱分解所產生的鋁元素的活性原子便被吸附到工件表面，並擴散進入工件表層，從而改變工件表層的化學成分、組織和性能。與滲非金屬相比,金屬元素的原子半徑大，不易滲入，滲層淺，一般須在較高溫度下進行擴散。金屬元素滲入以後形成的化合物或鈍化膜，具有較高的抗高溫氧化能力和抗腐蝕能力，能分別適應不同的環境介質。被滲鍍的材料可以是碳鋼、不鏽鋼、鎳基合金和鈷基合金等。

其中滲鋁劑由以下成分組成：供鋁劑（如鋁粉、鋁鐵合金或鋁鐵銅合金粉）、活性劑（如氯化銨或其他鹵素鹽的粉末）、惰性添加劑（如氧化鋁或高嶺土粉末）。滲鋁溫度越高，滲鋁速度越快。但溫度過高會導致基體晶粒粗大，使材料性能下降。滲鋁溫度一般為850℃-1050℃。滲鋁溫度和時間增加，滲鋁層的厚度增加。擴散退火是為了降低滲鋁層的脆性，退火溫度一般等於或高於滲鋁溫度，常用規範為950℃-1050℃，保溫4h-6h退火後滲鋁層的厚度會明顯增加。

常用粉末滲鋁劑的成分及工藝如表所示。

常用粉末滲鋁劑的成分及工藝

序號	滲劑成分及w	工藝參數		滲層厚度/μm
序號	滲劑成分及w	溫度/℃	時間/h	滲層厚度/μm
1	49%鋁粉+49%Al2O3+2%NH4Cl	950-1050	3-12	300-500
2	40%-60%鋁粉+60%-40%氧化鋁或細耐火黏土+1.5%-3% NH4Cl	950-1050	5-14	300-1000
3	15%鋁粉+85% Al2O3+0.5% NH4Cl +0.5%氟化氫鉀	950	6	400
4	99%鋁鐵合金粉+1% NH4Cl	950-1050	5-8	600-700
5	35%鋁鐵合金粉+65% Al2O +0.5%氟化氫鉀	960-980	6	400
6	99.5%鋁銅鐵合金粉+0.5% NH4Cl	975	4	200

固體粉末包埋滲鋁

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