钢铁表面热浸镀铝新工艺及镀层厚度控制模型研究

摘要

热浸镀铝是一项将钢铁的表面强化、表面防护和表面装饰结合在一起的工艺技术.钢铁渗铝后可以增强其耐腐蚀、耐热及抗高温氧化等诸多性能,从而大大的减少钢铁因锈蚀和磨损等造成的经济损失,延长钢铁件的使用寿命,提高经济效益.钢铁表面热浸镀铝是将钢铁材料或零件浸入铝浴中,在钢铁表面形成铁铝化合物层和镀液层.本文主要采用溶剂法研究了在纯铝、含稀土铝合金镀液中钢铁表面热浸镀铝工艺,研究了在实验室条件下无覆盖剂热浸镀铝的新工艺和铸铁的高温抗氧化性能.采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等研究手段,检测分析了浸铝镀层的成分和组织结构.此外,还采用流体力学等理论对圆柱型试样和平板型试样在镀铝过程中的表面镀层厚度控制模型进行了研究.

目录

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第1章引言

1.1选题意义

1.2热浸镀技术

1.2.1热浸镀工艺概述

1.2.2热浸镀铝的实现方法

1.3熔剂法热浸镀铝实现过程中的技术要点

1.3.1熔剂法浸铝工艺及机理

1.3.2助镀剂及作用机理

1.3.3覆盖剂

1.3.4钝化法

1.4热浸镀铝层的性能及其应用

1.4.1耐蚀性

1.4.2抗氧化性

1.4.3应用前景

1.5国内外研究现状分析与发展趋势展望

1.6本文研究的目的和主要内容

第2章钢材表面热浸镀铝

2.1试验条件与方法

2.1.1试验条件

2.1.2试验过程

2.1.3试验方法

2.2艺过程及结果分析

2.2.1试验工艺

2.2.2金相组织

2.2.3影响热浸镀铝层的因素

2.3无熔盐覆盖新工艺下的光亮热浸镀铝

2.3.1新工艺试验条件及方法

2.3.2试验结果及分析

2.3.3新技术的特点

2.4抛光处理

2.5结论

第3章含稀土铝及其合金镀液的热浸镀铝

3.1试验条件及方法

3.2 工艺过程

3.3影响组织和性能的结果及分析

3.3.1稀土对铝液抗氧化性及镀铝试样表面质量的影响

3.3.2稀土对镀铝层组织影响

3.3.3稀土对镀层厚度的影响

3.3.4稀土对镀铝层耐蚀性能的影响

3.4结论

第4章铸铁表面热浸镀铝工艺及其高温抗氧化性能研究

4.1试验条件及工艺过程

4.1.1试样的制备

4.1.2热浸渗铝工艺

4.1.3扩散退火

4.1.4高温抗氧化能力测试

4.1.5渗层结构的分析

4.2试验结果与分析

4.2.1工艺因素及镀铝液含硅量对铸铁热浸镀铝的影响

4.2.2高温抗氧化性研究

4.3结论

第5章热浸镀铝工艺提抽过程中镀层厚度动态控制模型

5.1影响镀铝层生长的因素

5.2表面层厚度变化提抽过程简化模型

5.2.1平面形试样在镀铝提抽过程中表面层厚度控制模型研究

5.2.2圆柱形试样在镀铝过程中铝液的稳定流动模型

5.3讨论

5.4结论

第6章全文总结

6.1结论

6.2展望

致谢

攻读硕士学位期间所发表的论文

参考文献