滲鋁問答

　　001、什么叫滲鋁？

　　滲鋁是金屬材料表面化學熱處理的一種方法，是把鋼或介質加熱到一定溫度使鋁原子滲入并擴散到鋼材基體內的過程是什么材料。

　　002、滲鋁有哪幾種方法？

　　固體粉末包埋擴散滲鋁；液體熱浸擴散滲鋁；氣體滲鋁；涂刷和噴涂滲鋁；靜電噴涂滲鋁；電泳沉積滲鋁；熔融鹽電解滲鋁；中頻高頻料漿快速感應滲鋁等多種方法。

　　003、鋼材為什么要進行滲鋁？

　　根據不同的使用要求、滲鋁可在碳鋼、低合金鋼及高鉻鎳合金鋼基體上進行。這些材料經過滲鋁后，在其表面形成一層具有特殊性能的鐵鋁合金層，從而提高材料的抗高溫氧化性能和耐腐蝕性能。

　　004、最常用的有哪兩種滲鋁方法？

　　液體熱浸擴散滲鋁；固體粉末包埋擴散滲鋁

　　005、什么叫固體粉末包埋滲鋁？

　　固體粉末包埋擴散滲鋁是將被滲工件和固體粉末滲鋁劑，按一定要求裝入一個特制的箱體內密閉，放進加熱爐內，按一定的要求加熱、恒溫，在加熱過程中滲鋁劑內發生一系列的化學反應、使滲劑中的鋁原子活化、從而將鋁原子滲透（擴散）到鋼表層基體內，在鋼表層基體內形成一層鐵鋁合金的過程。

　　006、固體粉末包埋滲鋁鋼的特點？

　　滲鋁層通過原子擴散在母材基體內形成，滲層與基體為一體，不存在滲層脫落問題；滲鋁后工件不增重、不增厚；機械性能變化不大；可焊性好；可進行拉伸、彎曲、擴口等二次加工。

　　007、什么叫熱浸滲鋁？

　　熱浸滲鋁就是將工件浸入熔融的鋁浴中，使其表面附著一層純鋁，然后進行加熱擴散，使工件表面形成滲鋁層的過程。

　　008、熱浸滲鋁鋼的特點？

　　熱浸滲鋁的滲層是在熱浸鍍鋁的基礎上進行加熱擴散形成的，在熱浸、加熱過程中存在著鋁鐵之間的反應，同時進行著雙向擴散，一是純鋁向工件表面擴散形成滲鋁層，二是工件表面的鐵向純鋁層擴散形成富鋁層。兩層有明顯的界面，富鋁層硬而脆，鋁含量很高，易脫落。因此，滲鋁后工件增重、增厚；機械性能變化大；可焊性差；不能進行二次加工。

　　009、固體粉末包埋滲鋁的滲層和熱浸滲鋁的滲層有什么不同？

　　滲層的形成過程不同；滲層的金相結構不同；滲層的機械性能和可焊性不同。

　　010、什么叫熱浸鍍鋁？

　　熱浸鍍鋁就是將工件浸入熔融的鋁浴中，使其表面附著一層純鋁的過程。

　　011、固體粉末包埋滲鋁的工藝過程？

　　固體粉末包埋擴散滲鋁工藝是將被滲工件和固體粉末滲鋁劑，按一定要求裝入一個特制的箱體內密閉，放進加熱爐內，按一定的要求加熱、恒溫，在加熱過程中滲鋁劑內發生一系列的化學反應、使滲劑中的鋁原子活化、從而將鋁原子滲透（擴散）到鋼表層基體內，在鋼表層基體內形成一層鐵鋁合金的過程。

　　012、熱浸滲鋁的工藝過程？

　　表面清理（除油、除銹）助鍍熱浸鋁液加熱擴散

　　013、什么叫滲層？

　　滲層是在加熱擴散過程中形成的鋁鐵合金層。

　　014、滲層中一般包括哪些組織？

　　根據鐵鋁合金狀態圖，隨著滲層中鋁含量的增加、在滲層中由內向外依次出現富碳區、貧碳區、鋁在α鐵中的固熔體、Fe3Al、FeAl、FeAl2和少量的Fe2Al5及FeAl3等。

　　015、滲層有哪幾部分組成？

　　滲層一般由以下七部分組成：

　　1）滲層表面主要成份是FeAl2和少量的Fe2Al5及FeAl3。這層的鋁含量在45%（wt）左右（此層僅在熱浸滲鋁層中存在，在固體粉末包埋滲鋁滲層中一般不存在）。

　　2）第二層主要成份是FeAl、這層鋁含量32%（wt）左右。

　　3）第三層主要成份是Al4C3相，灰色棒狀。

　　4）第四層主要成份是Fe3Al，這層鋁含量在14%以下。

　　5）第五層Al在α鐵中的固熔體，鋁含量在10%（wt）以下。

　　6）第六層為貧碳區。

　　7）第七層為富碳區。

　　滲鋁層分為以上七層僅為理論上的表述，在實際上有些層可能不存在、有些即使存在層間也沒有明顯界限。

　　016、能形成連續保護膜的最小鋁濃度是多少？

　　滲層中鋁濃度以上8%（wt）就能形成連續的Al2O3保護膜。

　　017、滲鋁技術指標有哪些？

　　滲層厚度：0.10～0.20mm

　　滲層鋁含量：15%～33%（wt）

　　滲層表面硬度：HV300～600（非控制指標）

　　018、滲鋁層的硬度為什么必須是顯微硬度？

　　金屬材料經過表面滲鋁處理后，其表層硬度與基體硬度有著明顯差別，一般表面硬度明顯比基體高，就好比是煮熟的一個雞蛋，如果用常規的大載荷硬度測試方法就會將蛋殼壓碎，測得的既不是蛋殼的硬度、也不是蛋清的硬度。而顯微硬度測試方法用的是小探針小載荷（一般載荷為0.5N或1N），這樣就不會將蛋殼壓碎，而得到的結果是蛋殼的硬度。

　　019、滲鋁鋼的耐蝕性能？

　　經過國內外多年的研究與應用證明，滲鋁鋼具有優異的抗高溫氧化性能、特別是在低合金和高鉻鎳合金爐管內外表面進行滲鋁，不但能提高爐管的抗高溫氧化能力，而且滲鋁層具有良好的抗滲碳和抗滲氫性能，同時能降低爐管內的結焦，因此能大大提高爐管的使用壽命。當碳鋼表面滲鋁層的鋁含量大于15%（wt）時、在240℃以上、含硫量大于0.5%或酸值大于0.5mgKOH/g介質中，其耐蝕性能是相同工況下18-8級不銹鋼的三倍以上，其耐蝕性316L相當。特別是在H2S和RCOOH（環烷酸）共同腐蝕的工況下，滲鋁鋼的耐腐性是無法比擬的。在120℃以下各類硫化氫為主的腐蝕介質中，如H2S-NH3-H2O、HCN-H2S-H2O，CO2-H2S-H2O、RNH2-CO2-H2S-H2O、H2S-H2O等，滲鋁鋼同樣優于鉻鋼、鉻鉬鋼和奧氏體不銹鋼。且滲鋁鋼不會發生應力腐蝕和晶間腐蝕開裂等問題。

　　020、固體粉末包埋滲鋁鋼的機械性能變化情況？

　　總體上說，滲鋁鋼的機械性能取決于母材的機械性能，但在鋼材表面進行滲鋁后，對其材料的機械性能都會產生一些影響，雖然滲層很薄、但滲層的機械性能同母材的機械性能相差很大。一般低碳鋼換熱管抗拉強度降低3%左右。

　　、固體粉末包埋滲鋁鋼能否進行二次加工（拉伸、彎曲、擴口）？

　　采用固體粉末包埋方法加工的滲鋁鋼可以進行拉伸、彎曲、擴口等二次加工。在冷態拉伸長度不超過8%，彎曲半徑大于4D，擴口不超過3%時不會破壞滲層。

　　022、固體粉末包埋滲鋁鋼的可焊性？

　　固體粉末包埋方法加工的滲鋁鋼的可焊性與其母材的可焊性差別不大是什么材料，但兩者的焊接方法和焊接工藝有所不同，滲鋁鋼的焊接要兼顧兩方面問題。一是要保證材料的整體機械性能，二是要使焊縫表層具有與滲鋁層相同或相近的抗高溫氧化性或耐蝕性，并且保證焊縫處的性能連續性。因此焊接時在焊縫處要作些特殊處理。

　　023、固體粉末包埋滲鋁鋼換熱管束的焊接方法？

　　角焊縫、氬弧焊、小電流、焊兩遍

　　024、滲鋁鋼換熱管束焊接可否采用高合金耐蝕材料？為什么？

　　從強度和焊接工藝上說，滲鋁鋼換熱管束焊接可以采用高合金耐蝕焊條。但從耐蝕角度采用高合金耐蝕焊條，尤其是奧氏體不銹鋼焊條對有些介質耐蝕性并一定好。

　　025、滲鋁鋼換熱管束焊接時要注意哪些問題？

　　滲鋁管焊接應注重的其它事項：

　　1）管頭要清理干凈，不得有油污、水及其他雜質。

　　2）嚴格控制焊接電流，防止過熱而損壞管內滲鋁層。

　　3）嚴禁在管子上試弧打火，地線不應連接在管子上，防止打火損壞滲層。

　　026、滲鋁鋼換熱管束焊后管板端面為什么要進行防腐處理？

　　為保證換熱管束焊后管板端面防腐性能的連續性。

　　027、滲鋁鋼換熱管束能否進行強度脹接？為什么？

　　強度脹接的基本要求是管子的硬度要比管板是什么材料小，這樣才能使管子為朔性變形、管板為彈性變形，從而實現強度連接。而管子滲鋁后正好相反，所以滲鋁鋼換熱管束管子與管板間不能進行強度脹接。