一种钢件表面纳米化低温渗铝处理方法

摘要

本发明涉及一种钢件表面纳米化低温渗铝处理方法；是通过机械研磨使材料基体表面获得均匀的纳米晶，然后利用稀土催渗固体渗铝法对钢件进行低温渗铝，形成高性能的渗铝层。本发明将钢件与不同粒径、数量的研磨球共同放入振动磨中，振动研磨，不同粒径研磨球对钢件表面冲击能量不同，易于实现钢件表面纳米化处理；本发明主要目的是改善传统渗铝工艺过程中渗铝温度高、保温时间长，获得的渗铝层不致密，使用效果差等问题，通过此方法获得工件具有较高的抗高温氧化性及耐腐蚀性能。本发明获得的表面渗铝涂层比较均匀、致密，具有单层结构的铝化物涂层与基体的结合良好，没有出现显微裂纹，渗层中部是比较窄的过渡区，Fe和Al元素分布均匀。

主权项

一种钢件表面纳米化低温渗铝处理方法，其特征在于包括如下步骤：1)将钢件使用体积分数75％的酒精超声清洗30min～60min；超声清洗后使用清水冲洗干净；2)将步骤1)中清洗干净的钢件200℃～350℃烘烤至表面干燥无油；再将烘烤后的钢件放入质量分数为20％～30％的盐酸溶液中，浸泡5～10min；将盐酸浸泡后的钢件用流动清水冲洗2min～8min，吹干表面水渍；3)机械研磨：根据钢件尺寸，合理级配氧化锆研磨球的直径与数量，将氧化锆研磨球与步骤2)吹干的钢件振动研磨4h～6h，待冷却后取出并用刷子将钢件表面的粉末刷掉；4)电阻加热炉内低温渗铝：将步骤3)研磨振动后的钢件与渗铝剂置于渗箱，钢件之间、钢件与渗箱侧壁之间间距均不低于20mm；将渗箱密封后于500℃～700℃低温渗铝4h～6h，炉冷至室温，开箱取样，得到表面纳米化低温渗铝处理后的钢件；所述渗铝剂组分按质量比为：20％～25％150～300目Al粉，0％～10％100～200目铝铁粉，4％～6％氯化稀土，1％～2％氯化铵，剩余为填充剂氧化铝粉末；渗铝剂各组分质量比之和为100％。