HT250和45钢表面渗铝工艺及组织研究

发布时间：2017-04-12 15:11

  本文关键词：HT250和45钢表面渗铝工艺及组织研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文研究了渗铝对钢和铁表面组织改变及性能的影响。利用高倍视频金相显微镜(HSVM)、场发射式扫描电镜(FESEM)对45钢和HT250在热浸渗过程中其表面组织与热浸时间、热浸渗温度和助镀剂三者之间的关系进行检测与研究,并利用高倍视频金相显微镜(HSVM)、场发射式扫描电镜(FESEM)、 HXD-1000C型显微硬度计等仪器,对渗铝后的钢铁的微观组织和性能进行了检测和分析。HT250的镀层厚度随着热浸渗时间的增长和热浸渗温度的增加而变厚,但变化趋势逐渐变缓,且温度对镀层的影响远大于时间对镀层的影响。HT250在使用K2ZrF6、CrO3、ZnCl2三种助镀剂时,相同的浸渗条件下其镀层厚度明显不同。K2ZrF6作为助镀剂的效果最好,Cr03的效果次之,ZnCl2的效果最差。45钢经渗铝处理后,钢基体晶粒细化,强度和韧性略有提高。渗铝后在金属表面形成100～300μm厚、由Al2O3.FeO、FeAl3、Fe2Al5等多种金属间化合物组成的渗铝层,其结构致密且完全覆盖金属表面,具有良好的抗氧化性能；硬度测试和电化学腐蚀试验表明：渗铝层还具有耐腐蚀的性能和优良的耐磨性能。钢经渗铝后,金属表硬度较高,具有较好的耐磨性,Fe-Al合金层表面的Fe-Al合金层对基体起到了阴极保护作用,提高了其耐腐蚀性能。在石油化工装备的应用实践表明,渗铝钢是一种物美价廉的材料,能取得较大的经济效益。
【关键词】：合金层厚度 热浸渗时间 热浸渗温度 助镀剂 耐腐蚀性
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.445
【目录】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 热浸渗铝工艺的研究背景13-15
• 1.2 热浸渗的概念15-16
• 1.3 热浸铝方法的分类16-19
• 1.3.1 固态粉末渗铝17
• 1.3.2 喷涂渗铝法17
• 1.3.3 料浆渗铝法17-18
• 1.3.4 气体法18
• 1.3.5 热浸—扩散法18-19
• 1.4 Si元素对渗层的影响19-20
• 1.5 助镀剂及其作用20-22
• 1.6 本文的研究目的及内容22-23
• 第二章 实验材料与方法23-32
• 2.1 实验材料23-25
• 2.1.1 HT250、45钢的成分23
• 2.1.2 化学试剂23-25
• 2.2 实验设备25
• 2.3 HT250实验参数和方法25-29
• 2.3.1 实验参数25-26
• 2.3.2 实验方法26-29
• 2.4 45钢实验方法及参数29-32
• 第三章 HT250的热浸渗工艺研究32-50
• 3.1 浸渗时间对HT250的热浸渗效果的影响32-42
• 3.1.1 不同时间下HT250的热浸渗处理图32-36
• 3.1.2 热浸渗时间与HT250热浸渗厚度的关系36-38
• 3.1.3 冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析38-42
• 3.2 温度对HT250热浸渗效果的影响42-46
• 3.2.1 不同温度下HT250的热浸渗42-44
• 3.2.2 热浸渗温度与热浸渗厚度的关系44-46
• 3.3 助镀剂对热浸渗效果的影响46-49
• 3.3.1 不同助镀剂处理后试样的浸渗效果46-48
• 3.3.2 助镀剂的助镀作用及其机理48-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 45钢的渗铝工艺及性能研究50-67
• 4.1 Fe-Al合金层形貌结构分析50-52
• 4.2 显微硬度测试52-53
• 4.3 显微组织成分的电镜扫描(SEM)分析53-60
• 4.4 X射线衍射分析(XRD)60-62
• 4.5 电化学耐腐蚀性测试62-65
• 4.6 本章小结65-67
• 第五章 结论67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-74
• 附表74

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本文编号：301540