Fe-Al金屬間化合物憑借其低密度、高強度和優異的抗氧化、耐腐蝕等性能，廣泛應用于傳統工程材料中[1,2]
近年來，有關Fe-Al 金屬間化合物涂層的研究也取得了較好的進展
如馬壯等[3]利用氬弧熔覆方法在Q235鋼表面制備了Fe-Al和Fe-Al/Al2O3熔覆層，熔覆層的存在不僅提高了基體材料硬度，還使Q235鋼的抗氧化性能提高了4倍以上
此外，廖遠祿等[4]研究了碳鋼熱浸鍍鋁涂層的磨損性能，發現900℃擴散退火后涂層主要含脆性相Fe2Al5，1000℃退火后全部轉化為韌性相FeAl，磨損實驗結果表明鍍鋁鋼在200~400℃具有優異耐磨性能的磨損機制為氧化輕微磨損
N. Cinca等[5]通過超音速火焰噴涂法制備了Fe-Al涂層，分析了涂層的摩擦現象及磨損機理
包埋滲鋁法是一種常用的滲鋁工藝，其利用原位化學氣相沉積原理，通過化學反應產生的鋁原子與基體接觸，再進行加熱、保溫和擴散等步驟，使鋁原子與基體材料結合，進一步形成金屬間化合物滲層[6~8]
Fe-Al滲層是在鋼材表面進行包埋滲鋁得到的產物
如謝歡等[9]在GCr15鋼表面進行包埋滲鋁，通過調整不同參數，得到最佳滲鋁工藝參數
S. Majumdar等[10]在SS316不銹鋼表面進行包埋滲鋁形成了Fe-Al滲層，并進一步分析了滲層在不同熱處理溫度下的物相轉變規律
同時，其他學者對包埋滲鋁法獲得Fe-Al滲層的性能也進行了研究，如M. Huang等[11]研究了X80管線鋼低溫包埋滲鋁后氧化得到陶瓷涂層的耐腐蝕性能，認為Fe-Al涂層提高基體耐腐蝕性能的原因在于α-Al2O3陶瓷層的形成
本文以低碳鋼Q235為研究對象，通過調整滲鋁溫度和滲鋁時間，選擇特定的滲鋁劑，在低碳鋼表面進行粉末包埋滲鋁，并對滲鋁層表面物相、表面及截面形貌、成分和截面硬度進行表征，并進一步分析Fe-Al滲層形成的熱、動力學條件，以揭示Fe-Al滲層的形成機制
1 實驗方法1.1 樣品制備
Q235低碳鋼的化學成分如表1所示
采用線切割將其加工成10 mm×10 mm×2 mm的樣品
AlCl3是可以實現低溫滲鋁最合適的催滲劑[12]，因此，包埋滲鋁試驗滲劑組成有催滲劑AlCl3、供鋁劑Al粉和惰性添加劑Al2O3粉
試劑具體規格如表2所示
Table 1
表1
表1Q235低碳鋼化學成分(質量分數, %)
Tabl
聲明：
“包埋滲鋁法制備Fe-Al滲層及其擴散機制” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
1034
編輯：中冶有色網
來源：李寧寧,陳旸,陳希,殷利迎,陳光
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年07月18日 ~ 20日 
