[拼音]：biaomian hejinhua

[外文]：surface alloying

通過擴(kuò)散改變基體金屬表面層的成分和組織的材料保護(hù)技術(shù)。在機(jī)械制造中主要應(yīng)用的是鋁、鉻、硅、釩、鋅等的表面合金化層或滲層。滲層是利用金屬鹵化物蒸汽與金屬表面層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成的，或是在液相中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的。

對于鋁有多種滲層。最早的是在碳素鋼或低合金鋼基體上獲得含鋁約25％、層厚約 125～1000微米的覆層。這種覆層具有在大氣或爐氣中長期抗 800℃以內(nèi)的氧化的能力，用于生產(chǎn)空氣加熱器、加熱爐和蒸汽過熱器的構(gòu)件。鋁鐵合金需要在滲劑中加熱到1080℃，經(jīng)24小時而獲得 25～150微米厚的覆層。滲前若先鍍擴(kuò)散屏蔽層（如鉑），便可以抑制或延緩基體與覆層中金屬元素間的相互擴(kuò)散。

鉻的滲層可在低碳鋼、高碳鋼、合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鑄鐵和鐵粉燒結(jié)件上生成?？捎梅勰┓ǎ部捎萌埯}法。在低碳鐵金屬表面形成含高鉻的合金，厚度可達(dá)75微米，而且在高溫下的抗氧化性較好；在高碳的金屬表面可形成較薄的（12～50微米）碳化鉻層，這種滲鉻層在濕腐蝕條件下工作較好。滲鉻層在以后的熱處理中不受損毀，抗蝕性相當(dāng)于含鉻30％的鋼。碳化鉻層的硬度很高，耐磨性良好，多用于保護(hù)閥門、噴嘴、泵、量規(guī)和工模具。

滲硅主要用于低碳(C＜0.25％)、低硫(S＜0.04％)鋼。工件埋在碳化硅粉末中，加熱到930～980℃時導(dǎo)入氯氣，經(jīng)氣相反應(yīng)后可得125～250微米厚的脆性滲硅層。這種覆層具有耐磨、耐蝕性能，硬度高，還具有良好的抗擦傷性，用于泵軸、缸襯、閥門、傳送帶鏈的聯(lián)結(jié)件和洗瓶機(jī)的構(gòu)件。鈮、鉬、鉭、鎢等難熔金屬可作為航天器的短期有效構(gòu)件材料，多采用硅化物層來減少它們在1650℃時的氧化。發(fā)展更有效的抗熱腐蝕的滲層，也在探索中。

滲釩時，基體鋼材中的碳含量至少應(yīng)為0.4％，滲釩層的硬度很高，但冷焊性不佳。高碳工具鋼的VC層，表面硬度在2牛頓載荷下可達(dá)HV22300，滲層厚度為19微米。在220號剛玉砂紙上的圓盤試驗(yàn)結(jié)果表明，它的相對抗磨粒磨損性，遠(yuǎn)高于滲硼層、滲氮層和滲碳層。

滲鋅主要用在鐵基體材料上。把工件、鋅粉和填料放在滾桶中滾動，并加熱到350～400℃，約3～12小時即可獲得滲層。滲層厚度在25～37.5微米間時，基體圓柱形工件直徑會脹大0.01～0.04毫米，所以組合件滲鋅時，應(yīng)留一定的空隙量，便于滲后不加工即可裝配。滲鋅層的最大特點(diǎn)是厚度均勻，抗蝕性極好，滲鋅方法簡單，效果也好，但裝入和卸出時，粉塵飛揚(yáng)，不僅污染大氣，而且還會使一部分鋅粉氧化。

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標(biāo)簽：表面合金化

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文章名稱：《表面合金化》

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