钢件渗铝、锌、铬、硅、钛、铌、钒、锰等金属或几种金属共渗后可提高其抗大气腐蚀、抗高温氧化能力和耐磨性,以低廉材料代替昂贵材料。除钢铁材料外,航空工业常用的镍基、钴基合金也经常需要渗金属以提高其抗高温氧化和耐腐蚀能力。表9-38所列为铁和钢常用的渗金属和渗其他元素种类和用途。航空工业用的镍基、钻基合金的渗金属种类和用途列于表9-39。
表9-38 铁和钢常用的渗金属及渗其他元素种类和用途
(续)
表9-39 航空工业用的镍基、钴基合金的渗金属种类和用途
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钢铁和合金零件和制品渗金属的方法有多种,诸如粉末法、硼砂盐浴法、热喷涂扩散法、热镀扩散法、气体法、熔解电解法等。制足的标准有JB/T8418—2008《粉末渗金属》和JB/T 4218—2007《硼砂盐浴渗金属》。
9.3.3.1 设备
(1)粉末渗金属设备 高温(1200℃)电阻炉或煤气、天然气燃烧炉,中温(750℃)滚筒式电阻炉,控温精度±5℃,有效加热区内的炉温均匀性±15℃。
(2)硼砂熔盐渗金属设备 高温(1200℃)坩埚式电阻炉或燃烧炉。坩埚内温度均匀性±10℃。
9.3.3.2 渗剂
1)粉末渗金属渗剂(见表9-40和表9-41)。
2)硼砂熔盐渗金属用剂。熔盐渗金属剂由供金属剂、还原剂和活化剂各部分组成。供金属剂一般用金属粉、合金铁粉,活化剂用碱金属或碱土金属卤化物,还原剂用具有强还原作用的金属、碱土金属和稀土元素。表9-42所列为各种熔盐渗金属用剂的成分。
9.3.3.3 渗金属工艺
粉末和硼砂熔盐渗金属的温度和保持时间列于表9-43。
9.3.3.4 钢件渗金属后的热处理
钢件渗金属温度较高,时间很长,渗后空冷心部强度和硬度不足。为此在渗金属后,对钢件应施行淬火、低温回火处理,渗后的淬火、回火处理可采取相应钢种的常规工艺。
表9-40 粉末渗金属渗剂(www.xing528.com)
表9-41 粉末渗金属用剂
(续)
表9-42 各种熔盐渗金属用剂的成分
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表9-43 粉末和硼砂熔盐渗金属的温度和保持时间
9.3.3.5 质量检查
检查内容为外观、色泽、表面和心部硬度、渗层深度和渗层金相组织。表面和心部硬度用洛氏硬度计检查,同一工件和同一炉次工件的硬度波动范围相应为3~4HRC和3~5HRC。
渗层的孔隙度和致密性也是一项重要质量指标。可用浸流酸铜(质量分数15%溶液)方法检查致密性。可用磁性仪检查渗层深度。
9.3.3.6 渗金属层常见缺陷及防止措施(表9-44)
表9-44 渗金属层常见缺陷及防止措施
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