一种新型高效稳定热渗铝加工方法技术

本发明专利技术涉及热渗铝领域，尤其涉及一种新型高效稳定热渗铝加工方法。本发明专利技术采用的技术方案是：包括以下步骤：将钢管零件或铁管零件以酸洗的方式进行表面除油的处理步骤；以水洗的方式将上一步骤中的钢管零件或铁管零件进行表面进一步清洗的步骤；将经过水洗的钢管零件或铁管零件放入到助渗液中进行助渗的步骤；对经过助渗的钢管零件或铁管零件进行烘干的步骤；将经过烘干后的钢管零件或铁管零件放入到温度为720℃‑750℃的渗铝炉内进行渗铝处理的步骤。本发明专利技术的优点是：能够使扩散到零件内的分子能够更稳定更牢固的与零件之间紧密连接在一起，从而提高了整体产品的性能，使它在使用过程中的寿命更长，应用范围更广。

A new efficient and stable hot aluminizing process

【技术实现步骤摘要】
一种新型高效稳定热渗铝加工方法
本专利技术涉及热渗铝领域，尤其涉及一种新型高效稳定热渗铝加工方法。
技术介绍
渗铝是一种或多种金属铝原子渗入金属工件表层内的化学热处理工艺。将金属工件放在含有渗入金属元素的渗剂中，加热到一定温度，保持适当时间后，渗剂热分解所产生的渗入金属元素的活性原子便被吸附到工件表面，并扩散进入工件表层，从而改变工件表层的化学成分、组织和性能。根据不同的使用要求、渗铝可在碳钢、低合金钢及高铬镍合金钢基体上进行。这些材料经过渗铝后，在其表面形成一层具有特殊性能的铁铝合金层和纯铝层，从而提高材料的抗高温氧化性能和耐腐蚀性能。现有的渗铝工艺或方法，在使用时一般可进行渗铝处理的设备比较小，对于管件金属制品的渗透处理受到限制，对于加工直径太大或太小都不能进行稳定的渗透，会使产生的渗透效果变差，容易产生表面防护层的脱落。并且传统的渗铝方式无法避免出现漏渗的情况，导致渗铝层均匀度不高，整体的使用性能不够稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型高效稳定热渗铝加工方法，它通过采用四个大型生产加工炉进行整体的加工处理，生产工序分别在不同的对应炉内进行，不仅能够保障整体在生产过程中的安全性，同时对于整体的加工效率也能够大大提高，在进行渗铝前的处理时在第一个加工炉内进行，不仅能够保障前期处理时的稳定性，也能够提高前期处理过程中的处理效果，为后期进行渗铝时的渗透稳定性提供保障，本加工方法在进行扩散处理后，通过随炉冷却的方式使渗铝零件的温度降低至200℃-300℃，从而能够使扩散到零件内的分子能够更稳定更牢固的与零件之间紧密连接在一起，从而提高了整体产品的性能，使它在使用过程中的寿命更长，应用范围更广，在进行渗铝过程中不会出现堵孔的情况，使整体渗铝过程的稳定性更好。本专利技术的技术方案如下：一种新型高效稳定热渗铝加工方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、将钢管零件或铁管零件以酸洗的方式进行表面除油的处理步骤；2)、以水洗的方式将上一步骤中的钢管零件或铁管零件进行表面进一步清洗的步骤；3)、将经过水洗的钢管零件或铁管零件放入到助渗液中进行助渗的步骤；4)、对经过助渗的钢管零件或铁管零件进行烘干的步骤；5)、将铝原料经过高温熔化后输入到渗铝加工炉内，然后将经过烘干后的钢管零件或铁管零件放入到温度为720℃-750℃的渗铝炉内进行渗铝处理的步骤；6)、将经过渗铝处理的钢管零件或铁管零件放入到扩散炉内进行深度扩散的步骤；7)、在扩散炉内进行随炉冷却2-3小时，至炉内温度降低为200℃-300℃的步骤：8)、出炉后再进行自然冷却到30℃-40℃的步骤；其中：所述步骤3)中的助渗液中含有0.25％-0.6％K2ZrF6，0.2％-0.35％KMnO4；所述步骤1至步骤4均在高温炉内进行，所述高温炉内的温度小于100℃；所述扩散炉内的温度为750℃-780℃。进一步的，整个方法采用设置于地面以下的四个生产炉进行生产加工。进一步的，所述钢管零件或铁管零的直径为并且长度为15000mm。进一步的，所述步骤4的助渗温度为98℃-100℃。进一步的，所述钢管零件或铁管零的直径为本专利技术的有益效果：本专利技术能够保障整体在生产过程中的安全性，同时对于整体的加工效率也能够大大提高，能够保障前期处理时的稳定性，也能够提高前期处理过程中的处理效果，为后期进行渗铝时的渗透稳定性提供保障，能够使扩散到零件内的分子能够更稳定更牢固的与零件之间紧密连接在一起，从而提高了整体产品的性能，使它在使用过程中的寿命更长，应用范围更广。具体实施方式一种新型高效稳定热渗铝加工方法，它通过采用四个大型生产加工炉进行整体的加工处理，生产工序分别在不同的对应炉内进行，不仅能够保障整体在生产过程中的安全性，同时对于整体的加工效率也能够大大提高，在进行渗铝前的处理时在第一个加工炉内进行，不仅能够保障前期处理时的稳定性，也能够提高前期处理过程中的处理效果，为后期进行渗铝时的渗透稳定性提供保障，本加工方法在进行扩散处理后，通过随炉冷却的方式使渗铝零件的温度降低至200℃-300℃，从而能够使扩散到零件内的分子能够更稳定更牢固的与零件之间紧密连接在一起，从而提高了整体产品的性能，使它在使用过程中的寿命更长，应用范围更广。本专利技术包括以下步骤：1)、将钢管零件或铁管零件以酸洗的方式进行表面除油的处理步骤；2)、以水洗的方式将上一步骤中的钢管零件或铁管零件进行表面进一步清洗的步骤；3)、将经过水洗的钢管零件或铁管零件放入到助渗液中进行助渗的步骤；4)、对经过助渗的钢管零件或铁管零件进行烘干的步骤；5)、将铝原料经过高温熔化后输入到渗铝加工炉内，然后将经过烘干后的钢管零件或铁管零件放入到温度为720℃-750℃的渗铝炉内进行渗铝处理的步骤；6)、将经过渗铝处理的钢管零件或铁管零件放入到扩散炉内进行深度扩散的步骤；7)、在扩散炉内进行随炉冷却2-3小时，至炉内温度降低为200℃-300℃的步骤：8)、出炉后再进行自然冷却到30℃-40℃的步骤；其中：所述步骤3)中的助渗液中含有0.25％-0.6％K2ZrF6，0.2％-0.35％KMnO4；所述步骤1至步骤4均在高温炉内进行，所述高温炉内的温度小于100℃；所述扩散炉内的温度为750℃-780℃。采用本生产方法生产出来的钢管零件或铁管零件能够具有更稳定的渗透效果，整体的渗透深度更深，形成的保护层的稳定性更好，新型渗铝钢制品具有优良的抗高温氧化性能，使一般碳素钢制品的使用温度由500℃提升至850℃，使不锈钢的使用温度由1000℃提升至1250℃。经800℃高温氧化试验结果，新型渗铝钢抗高温氧化性是普通钢材的50多倍。高温氧化试验表明，800℃高温环境条件下，Q235钢氧化速率在8.17g/m2·h，渗铝Q235钢材料氧化速率在0.16g/m2·h，经渗铝处理后的材料抗高温氧化能力提高了近51倍。新型渗铝钢材料表面渗层为纯铝层和晶态铁铝合金层，耐磨性较普通钢提高1倍以上。新型渗铝钢材料表面有纯铝层和铁铝合金层两层封闭保护层，在高温和空气等介质环境下，可致密、完整、稳定的Al2O3膜，其对电化学腐蚀即具有很强的阳极阻滞作用，又在相当程度上钝化表面使其析氢电位高，也具有一定的阴极阻滞作用，所以这种镀层耐均匀腐蚀能力很强。此外，由于铝液中添加了稀土元素，使得渗层均匀，杂质含量低，减少渗层表面活性区域。残存的杂质在稀土元素的作用下在渗铝层中呈均匀分布，使镀层的腐蚀活化电位降低。这些都能在很大程度上提高了渗铝层耐均匀腐蚀性能。稀土元素具有较高的化学活性，在铝层中吸附在位错、亚晶界，晶界等。可能优先腐蚀的组织缺陷处。使整个腐蚀面的平均电位变正，并阻止外界腐蚀原子向基体内部扩散。新材料具有以下耐蚀性：①耐大气、土壤、海水、NH3、S、有机酸等能力大幅提升；②渗铝钢在高温空气、CO2、SO2、高温S等介质中有较好的耐蚀性；③耐矾(V2O5)、硒(SeO2)介质腐蚀和防应力开裂性优于不锈钢。在使用时的整体范围更广，一般来说，凡是需要利用铝的抗腐蚀性能，而应用又受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高效稳定热渗铝加工方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、将钢管零件或铁管零件以酸洗的方式进行表面除油的处理步骤；2)、以水洗的方式将上一步骤中的钢管零件或铁管零件进行表面进一步清洗的步骤；3)、将经过水洗的钢管零件或铁管零件放入到助渗液中进行助渗的步骤；4)、对经过助渗的钢管零件或铁管零件进行烘干的步骤；5)、将铝原料经过高温熔化后输入到渗铝加工炉内，然后将经过烘干后的钢管零件或铁管零件放入到温度为720℃-750℃的渗铝炉内进行渗铝处理的步骤；6)、将经过渗铝处理的钢管零件或铁管零件放入到扩散炉内进行深度扩散的步骤；7)、在扩散炉内进行随炉冷却2-3小时，至炉内温度降低为200℃-300℃的步骤：8)、出炉后再进行自然冷却到30℃-40℃的步骤；其中：所述步骤3)中的助渗液中含有0.25％-0.6％K2ZrF6，0.2％-0.35％KMnO4；所述步骤1至步骤4均在高温炉内进行，所述高温炉内的温度小于100℃；所述扩散炉内的温度为750℃-780℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型高效稳定热渗铝加工方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、将钢管零件或铁管零件以酸洗的方式进行表面除油的处理步骤；2)、以水洗的方式将上一步骤中的钢管零件或铁管零件进行表面进一步清洗的步骤；3)、将经过水洗的钢管零件或铁管零件放入到助渗液中进行助渗的步骤；4)、对经过助渗的钢管零件或铁管零件进行烘干的步骤；5)、将铝原料经过高温熔化后输入到渗铝加工炉内，然后将经过烘干后的钢管零件或铁管零件放入到温度为720℃-750℃的渗铝炉内进行渗铝处理的步骤；6)、将经过渗铝处理的钢管零件或铁管零件放入到扩散炉内进行深度扩散的步骤；7)、在扩散炉内进行随炉冷却2-3小时，至炉内温度降低为200℃-300℃的步骤：8)、出炉后再进行自然冷却到30℃-40℃的步骤；其中：所述步骤3)中的助渗液中含有0.25...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树忠，
申请(专利权)人：兴化市中科渗铝钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32