[发明专利]一种渗铝钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种渗铝钢的制造方法：步骤一，将原料钢材经碱洗除油、去离子水冲洗、酸洗除锈、去离子水冲洗后烘干；步骤二，将混合盐置于盐浴炉中，预热至200‑300℃后，通过金属电极将低压大电流交流电引入盐浴炉内，使混合盐形成盐液，将步骤一中的原料钢材浸入上述盐液中；步骤三，利用坩埚熔炼原料铝至形成铝液；步骤四，向步骤三中的铝液中依次添加铜、锌和稀土元素，升温至680‑700℃；步骤五，将步骤二中的原料钢材取出后，浸入步骤四中的铝液中，浸入铝液之前添加助渗剂，浸渗处理1‑2分钟，取出原料钢材，自然冷却。本发明提供了一种表面光洁度高、不影响钢材基体机械强度和韧性的渗铝钢的制造方法。

技术领域

本发明属于金属制造领域，具体涉及一种渗铝钢的制造方法。

背景技术

钢铁因其高强度、高韧性、容易加工、成本低而成为工业中用量最大的一类金属材料，但其最大的缺点就是易锈蚀和磨损，往往因此造成巨大的经济损失。因为腐蚀与磨损都始于钢材表面，所以采用表面工程技术实施于材料表面改性已成为材料科学最活跃的前沿领域之一。

渗铝钢是将表面净化的工件浸于熔融铝或铝合金中并保持一定时间，发生铝液对钢表面浸润、铁的溶解以及铁原子与铝原子的相互扩散和反应，具体做法是将钢制件浸没于熔融铝浴中完成的，方法简单，易于连续作业，从而形成Fe-Al金属间化合物中间层，当工件从铝液中提出时在此合金层的表面粘附一层铝液或铝合金液，在其冷却凝固后便形成包括Fe-Al合金层和表面纯铝层或铝合金层的镀层，为了保证基体和铝层之间的结合力，往往还需进行热处理。现有技术中的渗铝钢制备工艺存在以下技术问题：

1、现有工艺中热浸温度高、时间长，往往需要热浸超过5分钟，使得钢材原料的晶粒急剧长大，降低了钢材原料的机械强度和韧性。

2、热浸铝过程中，铁原子在铝液中的溶解速度加快，形成大量沉渣，污染铝液，影响渗铝质量，也降低了坩埚的使用寿命，导致生产成本增加。

3、钢件前处理要求十分严格，助渗液不稳定，批量生产中，渗铝钢质量难以控制，表面易于出现漏渗、虚渗、针孔与剥离现象。

4、钢材原料若表面光洁度低，则表面会易于沾附氧化渣，影响使用。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种表面光洁度高、不影响钢材基体机械强度和韧性的渗铝钢的制造方法。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的渗铝钢的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，将原料钢材经碱洗除油、去离子水冲洗、酸洗除锈、去离子水冲洗后烘干；

步骤二，将氯化钠、氧化钡、硝酸钠、氯化钡、硼砂以质量比1：（0.2-0.3）：（0.5-0.7）：1：（0.1-0.2）进行混合制成混合盐置于盐浴炉中，预热至200-300℃后，通过金属电极将低压大电流交流电引入盐浴炉内，使混合盐形成盐液，将步骤一中的原料钢材浸入上述盐液中处理10-30分钟；

步骤三，利用坩埚熔炼原料铝至形成铝液；

步骤四，向步骤三中的铝液中依次添加铜、锌和稀土元素，升温至680-700℃，待前一种金属熔化完全后再加入后一种金属，两种金属添加之间间隔10-15分钟，维持温度搅拌均匀；

步骤五，将步骤二中的原料钢材取出后，浸入步骤四中的铝液中，浸入铝液之前添加助渗剂，浸渗处理1-2分钟，取出原料钢材，自然冷却。