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渗铝钢替代耐热钢的应用

2013/7/10 10:11:04 互联网 【字体:

渗铝钢是将金属(包括低碳钢、不锈钢、铸铁等)进行表面化学热处理,使钢材表面形成0.1-0.3mm厚的铝--铁合金层,从而使其使用温度比原母材提高200-300℃,对于低碳钢还可显著提高其抗氧化耐腐蚀性能,延长使用寿命,在某些场合甚至可代替耐热钢或不锈钢使用。

 

1.渗铝钢的组织结构:

 

热浸渗铝是指在融熔铝液中,使钢材表面形成铝--铁合金镀层的一种表面化学热处理方法。热浸铝层按其生产方法可分为浸渍型的扩散型两种。工件经热浸后直接从熔融铝液中取出经空冷凝固即为浸渍型,其表面不光滑,常有铝吸附和过剩的铝液凝固,且厚度不均匀。典型的浸渍型渗铝组织大致可分为两层:外层为纯铝,化学成分与原铝液成分相近,在纯铝层的下面是铝--铁相互扩散而形成的化合物层,呈不整齐齿状的钢基分布。扩散型则是把经过热浸铝后的工件放入空气电炉中,加热到850-920℃,保温3-4小时,然后取出空冷,在这种扩散退火处理过程中,表层的铝熔化并向金属基体内扩散渗透,纯铝层消失,齿状特征也不存在,从而形成铝--铁化合物和固熔体结晶组织的表面,这种表面具有耐高温、抗氧化和防腐蚀的性能。国内外的多次实验及实践均证明:只要渗铝层表面具有不低于7%的含铝量,就能保护金属基体,减慢以至阻止氧化和腐蚀。

 

2.渗铝钢的性能:

 

1)抗高温氧化性能

 

众所周知,铝是一种较活泼的金属,在大气中其表层极易与氧结合形成氧化铝薄膜,这种氧化铝薄膜是稳定、致密、无孔和连续的。它能阻止金属基体和高温或腐蚀介质的直接接触,避免其受到氧化。

 

2)耐腐蚀性能

 

在工业化生产中,金属的腐蚀现象是十分普遍的,因腐蚀而造成的损失非常惊人。渗铝钢的抗腐蚀性能实际上就是利用铝的电化学特性,把金属同能引起腐蚀的介质隔离开,从而达到防腐蚀的目的。

 

随着硫酸技术的不断进步,生产硫酸的装置向着多样化(如硫磺制酸、冶炼气制酸等)、大型化发展,新设备、新材料的应用使硫酸生产装备上了一个新台阶,为降低成本、节约投资打下了良好的基础。渗铝钢的应用就是一个例子。

 

渗铝钢在国外是从五十年代开始批量生产并得以大量使用的,我国则是从八十年代才开始对渗铝工艺进行较系统的研究并逐渐投入工业化生产,但目前仍存在着生产规模小、成本高、推广力度不大等不足,随着对渗铝钢优点的逐步认识,相信渗铝钢在工业化生产中应用会更加广泛。

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