以粉末渗剂居多,一般由供金属剂、活化剂、填充剂和粘合剂组成,通常呈粒状。供金属剂可用金属粉末,或含金属的铁合金粉,活化剂用NH4Cl、MgCl2、CaCl2等氯盐。填充剂用Al2O3或SiO2或两者混合,粘合剂用水、水玻璃、有机聚合物或树脂。用粉末或粒状渗剂可在钢铁表面渗Cr、V、Ti、Ni、Si、Al等,以提高其抗磨损、抗腐蚀和抗高温氧化能力。渗金属剂分单一金属渗剂和多种金属复合渗剂等种类,各种渗金属剂都有销售。
硼砂盐浴中添加各种金属粉末或含金属的化合物,可在900~1100℃的高温于钢件表面渗Cr、Ti、Nb、V等金属,在高碳钢和高碳高合金工具钢表面形成VC、Cr7C3、TiC、NbC等硬质化合物,硬度达到3000HV以上。日本东京热处理株式会社(现为同和矿业)的TD法属于硼砂盐浴渗金属工艺,主要用于工模具的热处理。武汉材料保护研究所在1970年时即已掌握这种方法,并在一定范围推广。
在众多的渗金属工艺中,钢件表面渗铝,尤其是热浸铝的方法获得了广泛应用。热浸铝是把钢件放入熔融的铝或铝合金液中,在600~780℃保持4~8h,可获得0.15~0.20mm的铝层,显著提高钢在600℃以下的防腐性能。含铬不锈钢热浸铝再经热扩散可使表面形成类似Fe-Cr-Al的合金,大大提高其抗高温氧化能力。(www.xing528.com)
渗锌工艺过程简单易行,钢铁制品渗锌可明显提高其抗大气腐蚀能力,得到了广泛应用。Zn液中加入少量Al、Mg、Si、Ti、Sn、Sb、Pb等金属可明显改善渗层外观和性能。钢材渗前需经浸NH4Cl液处理,表面附着的NH4Cl在Zn液中分解出HCl,使钢件表面的氧化物溶解,形成铁的氯盐,改善Zn对铁的浸润性。在各种渗锌工艺中,粉末渗锌应用最广。粉末渗锌剂的成分有工业锌粉+NH4Cl、锌粉+Al2O3粉+NH4Cl、锌粉+Al2O3粉+ZnO粉等。在340~440℃保持2~4h可获得12~100μm的渗层。
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