CN103014612B - 一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 - Google Patents
一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103014612B CN103014612B CN201210475696.4A CN201210475696A CN103014612B CN 103014612 B CN103014612 B CN 103014612B CN 201210475696 A CN201210475696 A CN 201210475696A CN 103014612 B CN103014612 B CN 103014612B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slip
- heating
- protective layer
- aluminizing
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000005269 aluminizing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- -1 pH value 5 ~ 8 Substances 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 8
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021328 Fe2Al5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001415846 Procellariidae Species 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Natural products CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetone Chemical compound CC(=O)CO XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法，沉积渗铝料浆的工件表面，无需保护气氛和保护层，直接对其加热，从而在工件表层获得一定厚度的富铝层；工艺按如下步骤：表面除油，喷砂除锈，清洁表面，沉积渗铝料浆，烘干，加热，后处理；渗铝料浆通过喷涂、刷涂和蘸涂等工艺沉积于工件表面；感应加热频率为50Hz-1MHz；电流密度>5A/cm2，频率0-1MHz，加热温度>300°C，时间>10s，加热速率>2°C/s。本发明的优点：消除了当前料浆渗铝工艺需要保护性气氛或保护层而导致低效高成本的问题，解决大型金属构件渗铝工序复杂，工艺难度大，特别是在超长管道内壁难以实现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及表面涂层技术领域，特别涉及了一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法。
背景技术
为提高能源利用效率特别是火力发电的效率，超（超）临界发电机组大量应于火力发电厂，锅炉管道内高温高压水蒸汽腐蚀问题越来越严峻。管道材质大多为各种牌号的耐热钢，由于通常含有较多的合金元素铬，大气中氧化可形成氧化铬保护膜。然而，在高温水蒸汽中，合金表面却容易形成含有铬的氢氧化物等挥发性产物[参见文献：M.P.Brady et al.,The development of alumina-forming austenitic stainlesssteels for high-temperature structural use,JOM,60,12(2008)]，且氧化膜易于发生剥落。氧化皮的剥落不仅使管壁减薄，还会在管道内堆积而堵塞蒸汽通道，导致过压而爆管，同时会引起汽轮机叶片的冲刷腐蚀，大大降低了设备的运行寿命。研究人员发现氧化铝在水蒸汽中的稳定性远高于氧化铬[参见文献：P.Steinmetz et al.,Volatility of CommonProtective Oxides in High-Temperature Water Vapor:CurrentUnderstanding and Unanswered Questions,Mat.Sci.Forum,461–464,765(2004)]，因此，人们一直在探索适应于锅炉蒸汽环境且具有氧化铝形成能力的合金[参见文献：Y.Yamamoto et al.,Creep-Resistant,Al2O3-Forming Austenitic Stainless Steels,Science,316,433(2007)]或表面涂层技术。
由于奥氏体钢具有比铁素体钢更优异的高温力学性能，因而后者在逐渐被前者取代，特别是在高压蒸汽段。研制具有氧化铝形成能力的材料要以保留奥氏体相为前提。而铝是强烈的铁素体形成元素，含量~4wt%左右的铝就可能引起奥氏体相的消失。而要达到具有氧化铝形成能力，合金中的铝要达到一定浓度才行。因而在合金研制方面首先要化解这一矛盾，比较成功的报道来自美国橡树岭国家实验室[参见文献：M.P.Brady et al.,Composition,Microstructure,and WaterVapor Effects on Internal/External Oxidation of Alumina-FormingAustenitic Stainless Steels,Oxid.Met.,72,311(2009)]。他们在所研制的合金中加入大量的镍来稳定奥氏体相，发现2wt%的铝就可以使该合金在800°C大气中形成连续氧化铝膜。在含水蒸汽条件下，800°C循环氧化1600h合金表面才出现明显的局部瘤状腐蚀，远优于普通耐热钢。但对于设计寿命数万小时的要求来说，该合金尚难以满足要求。在表面涂层技术方面，首选的是渗铝。研究者对锅炉钢管材料进行传统包埋渗铝处理后，发现合金的抗蒸汽氧化能力大大提高，氧化32000h未发现明显剥落和局部氧化现象[参见文献：A.Agüero et al.,Long exposure steam oxidation testing and mechanical properties ofslurry aluminide coatings for steam turbine components,Surf.Coat.Technol.,200,1219(2005)]。这是由于合金表面形成了铁铝金属间化合物相，具有氧化铝形成能力，因而抗蒸汽氧化能力优异。传统包埋渗铝工艺需要高温（>800°C）长时间（数小时）加热，这会引起基体合金的晶粒长大等问题而降低基材力学性能。此外，所生成的Fe2Al5或FeAl金属间化合物层较脆，且涂层中往往含有一定数量的贯穿性裂纹，这一现象在多数文献中也有报道，因而在服役过程中存在较大的安全隐患。涂层开裂及其原因在于FeAl金属间化合物的热膨胀系数大大高于基体（FeAl：~20×10-6/°C，不锈钢：<18×10-6/°C）[参见文献：高海燕等，FeAl金属间化合物研究现状，材料导报，22，68(2008)]，导致涂层内存在较大的张应力，这一因素引起的应是较难消除，因而涂层的这种开裂也难以克服。据文献报导，耐热钢渗铝包埋渗铝后，尽管抗蒸汽氧化能力得到大幅提高，但在冷热交替的循环氧化条件下，涂层内的贯穿性裂纹导致涂层破坏、基体氧化严重[参见文献：A.Agüero et al.,Cyclic oxidation and mechanical behaviour ofslurry aluminide coatings for steam turbine components,Surf.Coat.Technol.,201,6253(2007)]。
近年来不断涌现出一些新型的渗铝技术，包括利用纳米技术以解决基体晶粒长大的问题和采用电流助渗的方法等。研究表明利用表面纳米化技术可以有效提高元素的扩散系数，可实现低温渗一些元素，如表面喷丸纳米化后氮化温度可由500°C以上降至300°C[参见文献：W.P.Tong et al.,Nitriding Iron at Lower Temperatures,Science,299,686(2003)]。可以预见，采用这种工艺渗铝，有望消除基体合金晶粒长大的问题。然而，若采用包埋渗铝工艺，这种渗铝层将仍然为金属间化合物相，依旧存在严重的脆性问题。另外由于加热温度较低，要获得一定厚度的渗层，其保温时间必然要达到数个小时，因而效率较低。此外，对于内径较小的锅炉管道来说，要对其内壁作喷丸纳米化处理，技术上也是一种挑战。电流助渗的方法则可以大大提高扩散速率，据报道，包埋渗过程中给试样施加直流电，渗层厚度是不加直流电的十倍以上[参见文献：周正华等，直流电场对粉末法渗铝的影响，材料热处理学报，29,154(2008)]，因而可以较短的时间获得同样厚度的渗层，基体晶粒长大可得到抑制，生产效率也较高。
然而目前对电流助渗的工艺研究，一种是这种结合包埋渗铝工艺[参见文献：Z.Zhou et al.,A novel powder aluminizing technologyassisted by direct current field at low temperatures,Surf.Coat.Technol.,203,23(2008)；胡静等，直流电场加速固体粉末渗铝的方法，专利号200810018925(2008)；丁志敏等采用电接触加热法在钢管内表面获得渗铝层的方法，中国专利号200410054890(2007)]。虽然渗层生长速率获得大幅提升，但电流助渗的包埋渗铝同样存在渗层脆等问题[参见文献：魏兴钊等，钢的直接电加热快速渗铝研究，金属热处理，(7)19(1995)]。另一种是结合热喷涂或料浆渗铝工艺[参见文献：丁庆如，超长钢管热喷涂感应渗铝工艺，化工腐蚀与防护，(4)5(1997)]，这种方法不仅可以高速渗铝，还可以获得富铝的铁基固溶体层，从而消除了包埋渗铝形成脆性相和热匹配失调引起的渗层开裂问题。然而报道的电流助渗料浆渗铝工艺需使用惰性气氛、真空或抗氧化层保护工件表面沉积的料浆不被氧化[参见文献：任有才，料浆感应渗铝工艺及渗层的主要特性研究，炼油技术与工程，33,33(2003)]，这样就降低了生产效率，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决当前料浆渗铝工艺需要保护性气氛或保护层而导致低效高成本的问题，以及大型金属构件渗铝工序复杂，工艺难度大，特别是在超长管道内壁难以实现的问题，特提供了一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法。
本发明提供了一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法，其特征在于：沉积渗铝料浆的工件表面，无需保护气氛和保护层，直接对其加热，从而在工件表层获得一定厚度的富铝层；.
工艺按如下步骤①表面除油，②喷砂除锈，③清洁表面，④沉积渗铝料浆，⑤烘干，⑥加热，⑦后处理；
渗铝料浆通过喷涂、刷涂和蘸涂等工艺沉积于工件表面，沉积厚度0.01-2mm；
所用加热方式为感应加热，工件直接通电加热，配合外部热源加热，其中加热方式必须含有的其中之一，为可选加热方式。
感应加热频率为50Hz-1MHz；直接通电加热可为直流、脉冲、交流或其组合，电流密度>5A/cm2，频率0-1MHz，加热温度>300°C，时间>10s，加热速率>2°C/s。
本发明则是在电流助渗铝工艺的基础上，使用新型渗铝料浆配合适当的加热方式，实现了大气条件下无需保护气氛或保护层的高速渗铝。本方法工艺简单、效率高、成本低，可用于各种高温金属构件特别是大型构件的表面渗铝，以及用于制备难度较大的大型锅炉管道内壁的抗蒸汽氧化涂层，也可对大型工件进行现场局部渗铝。
本发明的优点：
本发明具体提出的大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法，消除了当前料浆渗铝工艺需要保护性气氛或保护层而导致低效高成本的问题，可解决大型金属构件渗铝工序复杂，工艺难度大，特别是在超长管道内壁难以实现的问题。同时本方法成本较低，并适于规模化生产。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为在耐热钢TP347H上用本发明的渗铝方法得到的渗层截面扫描电镜显微照片，感应加热~900°C，20min。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法。
以商用耐热钢管TP347H（1Cr19Ni11Nb）为试样按本方法渗铝，试样尺寸：外径58mm，壁厚5mm，长度40mm。工艺步骤①表面除油：对于油污较多的试样，首先进行除油处理，可采用通用处理方法。②喷砂除锈：油污较少的试样也可直接进行喷砂除锈处理。本试样无明显油污，故直接进行喷砂除锈处理，喷砂所用气压约0.5MPa，砂粒为250目玻璃微珠。表面锈层除去后，须清除表面残留的砂粒。③清洁表面：清洁方法可用高压水或空气冲洗。④沉积渗铝料浆：料浆采用专利配方[参见文献：沈明礼，朱圣龙，王福会，一种环保型无铬离子的水性磷酸盐基渗铝硅料浆，中国专利申请号2012103340010]，根据料浆黏度调整蘸涂次数，使沉积的料浆层厚至0.2mm。⑤烘干：在50-80°C空气中停留>3min，100-150°C空气中停留>3min烘干所沉积的料浆。⑥加热：采用感应加热，频率为50kHz，调整电流使试样达到900°C，保温20min，空冷。⑦后处理：使用0.6MPa的高压水冲洗掉表面残存物。由此得到的渗铝层截面显微组织的扫描电镜照片如图1所示，可见渗层厚度~150μm，能谱分析表明其主要化学成份：Al 8.03,Cr 17.62,Ni 8.91,Si 0.85,Mn 1.02,Fe余量（wt%）。该成分与抗高温腐蚀性能优异的FeCrAl电热合金成分相似，且该渗层中的铝含量还要高于后者。
实施例2
以工业纯镍为试样按本方法渗铝，试样尺寸：长15mm，宽10mm，厚2mm。工艺步骤①表面除油：采用酒精丙酮清洗。②喷砂除锈：喷砂所用气压约0.5MPa，砂粒为250目玻璃微珠。③清洁表面：清洁方法可用高压水或空气冲洗。④沉积渗铝料浆：料浆采用专利配方[参见文献：沈明礼，朱圣龙，王福会，一种环保型无铬离子的水性磷酸盐基渗铝硅料浆，中国专利申请号2012103340010]，根据料浆黏度调整蘸涂次数，使沉积的料浆层厚至1.5mm。⑤烘干：在50-80°C空气中停留5min，100-150°C空气中停留5min烘干所沉积的料浆。⑥加热：采用感应加热，频率为200kHz，调整电流使试样达到800°C，保温2min，空冷。⑦后处理：使用0.6MPa的高压水冲洗掉表面残存物。由此得到由此可以得到厚度10μm以上的渗铝层。
实施例3
以商用304不锈钢丝为试样按本方法渗铝，试样尺寸：直径0.5mm，长度100mm。工艺步骤①表面除油：采用丙酮酒精混合液清洗。②喷砂除锈：由于表面无锈，免去此步骤。③清洁表面：此步骤同样免去。④沉积渗铝料浆：料浆采用专利配方[参见文献：沈明礼，朱圣龙，王福会，一种环保型无铬离子的水性磷酸盐基渗铝硅料浆，中国专利申请号2012103340010]，根据料浆黏度调整蘸涂次数，使沉积的料浆层厚至0.02mm。⑤烘干：在50-80°C空气中停留3min，100-150°C空气中停留3min烘干所沉积的料浆。⑥加热：采用工件直接通电加热，频率为50Hz工频交流电，调整电流使试样达到500°C，保温10min，空冷。⑦后处理：使用0.6MPa的高压水冲洗掉表面残存物。由此可以得到厚度5μm以上的渗铝层。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的保护范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法，其特征在于：沉积渗铝料浆的工件表面，无需保护气氛和保护层，直接对其加热，从而在工件表层获得一定厚度的富铝层；
工艺按如下步骤①表面除油，②喷砂除锈，③清洁表面，④沉积渗铝料浆，⑤烘干，⑥加热，⑦后处理；
渗铝料浆通过喷涂、刷涂和蘸涂工艺沉积于工件表面，沉积厚度0.01-2mm：
所述渗铝料浆无铬离子，包含液相和固相粉末两个组分；使用时将液相与固相粉末按比例1ml：0.25～2g混合均匀形成料浆，要求该料浆在10小时内沉积于工件表面；液相为无色透明液体，pH值5～8，其成分除水外包含PO4 3-5～25mol/L、Mg2+0.2～1mol/L、Li+5～30mol/L；液相中加入中性或弱碱性硅溶胶，硅溶胶加入量为原液相体积的5％～200％；固相包含铝粉、硅粉、铝硅合金粉或其组合，粉末粒度范围0.2～100μm；
所用加热方式为感应加热，工件直接通电加热，其中加热方式必须含有的其中之一。
2.按照权利要求1所述的大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法，其特征在于：感应加热频率为50Hz-1MHz；直接通电加热为直流、脉冲、交流或其组合，电流密度>5A/cm2，频率0-1MHz，加热温度>300℃，时间＞10s，加热速率＞2℃/s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210475696.4A CN103014612B (zh) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | 一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210475696.4A CN103014612B (zh) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | 一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103014612A CN103014612A (zh) | 2013-04-03 |
| CN103014612B true CN103014612B (zh) | 2015-07-15 |
Family
ID=47963722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210475696.4A Active CN103014612B (zh) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | 一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103014612B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103343516B (zh) * | 2013-07-08 | 2016-08-10 | 湖北交投四优钢科技有限公司 | 一种渗铝高速公路护栏及制备方法 |
| CN103334547B (zh) * | 2013-07-08 | 2015-09-30 | 湖北交投四优钢科技有限公司 | 一种渗铝波纹瓦及制备方法 |
| CN105695930A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-06-22 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法 |
| CN106893972B (zh) * | 2017-03-15 | 2019-01-04 | 常熟理工学院 | 一种感应加热中性盐浴在低碳钢表面渗铝的方法 |
| CN114473171A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-05-13 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种耐高温、抗氧化层状复合材料的制备方法 |
| CN114351082B (zh) * | 2022-01-12 | 2024-01-30 | 彭州航大新材料有限公司 | 镍基高温合金局部料浆渗铝工艺及料浆渗剂 |
| CN114657544B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-10-27 | 彭州航大新材料有限公司 | 一种镍基高温合金内腔表面的渗铝钴工艺及钴铝渗层 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1031572A (zh) * | 1987-04-14 | 1989-03-08 | 齐鲁石油化工公司胜利炼油厂 | 具有保护料浆涂敷和中频感应加热的渗铝方法和设备 |
| CN1060116A (zh) * | 1990-09-25 | 1992-04-08 | 山东省新材料研究所 | 感应加热渗金属自保护膏剂 |
| CN1587433A (zh) * | 2004-07-30 | 2005-03-02 | 大连交通大学 | 采用电接触加热法在钢管内表面获得渗铝层的方法 |
-
2012
- 2012-11-21 CN CN201210475696.4A patent/CN103014612B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1031572A (zh) * | 1987-04-14 | 1989-03-08 | 齐鲁石油化工公司胜利炼油厂 | 具有保护料浆涂敷和中频感应加热的渗铝方法和设备 |
| CN1060116A (zh) * | 1990-09-25 | 1992-04-08 | 山东省新材料研究所 | 感应加热渗金属自保护膏剂 |
| CN1587433A (zh) * | 2004-07-30 | 2005-03-02 | 大连交通大学 | 采用电接触加热法在钢管内表面获得渗铝层的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103014612A (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103014612B (zh) | 一种大气条件下无保护气氛或保护层的料浆高速渗铝方法 | |
| Shao et al. | Effects of inorganic sealant and brief heat treatments on corrosion behavior of plasma sprayed Cr2O3–Al2O3 composite ceramic coatings | |
| CN101191225B (zh) | 一种防腐耐磨涂层及其涂覆方法 | |
| Chang et al. | Microstructure studies of an aluminide coating on 9Cr-1Mo steel during high temperature oxidation | |
| CN104651908B (zh) | 一种镁合金表面陶瓷膜层的制备方法及封孔方法 | |
| CN105463453B (zh) | 一种界面稳定的热障涂层及其制备方法 | |
| EP3475467B1 (en) | Processes for preparing magnetic components | |
| CN104005026A (zh) | 一种在镁合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法 | |
| CN110359006A (zh) | 一种提高耐热钢耐液态金属腐蚀的方法 | |
| Wang et al. | Preparation and characterization of Al2O3 coating by MOD method on CLF-1 RAFM steel | |
| CN101775599B (zh) | 提高t91/p91钢在高温水蒸汽中抗氧化的预处理方法 | |
| CN109183007A (zh) | 一种在金属表面制备石墨烯涂层的工艺 | |
| CN105420714A (zh) | 高耐蚀性铝合金三价铬复合转化膜的制备方法 | |
| Shanaghi et al. | Effect of inhibitor agents addition on corrosion resistance performance of titania sol–gel coatings applied on 304 stainless steel | |
| Kirtay | Improvement of Oxidation Resistance of Mild Steel by SiO₂-Al₂O₃ Sol Gel Coating | |
| JP5727447B2 (ja) | フッ化物溶射皮膜の形成方法およびフッ化物溶射皮膜被覆部材 | |
| Luo et al. | Thermal shock resistance of FeMnCrAl/Cr3C2–Ni9Al coatings deposited by high velocity arc spraying | |
| CN102000661B (zh) | 钢铁表面富勒烯薄膜的粘附制备方法 | |
| CN109652754B (zh) | 一种镁合金表面防腐涂层的制备方法 | |
| CN103956592A (zh) | 接地网NiP-DLC复合抗腐蚀防护涂层及制备方法 | |
| CN104561873B (zh) | 一种基于表面预处理碳钢热浸铝工艺 | |
| Gong et al. | Influence of silane coupling agent on the conversion film forming of galvanized steel treated with cerium salt | |
| CN104562098A (zh) | 一种采用电子束合成钛镍合金层的方法 | |
| CN105039952B (zh) | 一种用于钕铁硼磁体镀镍表面的钝化发黑液及其应用 | |
| Lu et al. | Anticorrosion properties of Zn–Al–Mg–ZnO composite coating prepared by cold spraying |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |