鋁熱反應(yīng)表面鑄滲工藝研究.pdf

1、分類號密級UDC編號碩士學(xué)位論文鋁熱反應(yīng)表面鑄滲工藝研究學(xué)位申請人：人：任艷艷指導(dǎo)教師：師：張國賞學(xué)科專業(yè)：業(yè)：材料加工工程學(xué)位類別：別：工學(xué)碩士2013年5月摘要論文題目：論文題目：鋁熱反應(yīng)表面鑄滲工藝研究專業(yè)：業(yè)：材料加工工程研究生：生：任艷艷指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：張國賞摘要鑄滲法因其設(shè)備工藝簡單，成本低而得到廣泛應(yīng)用，并在應(yīng)用研究方面取得了長足進(jìn)步。該技術(shù)存在問題是鑄滲層的質(zhì)量不太穩(wěn)定，對工藝參數(shù)較為敏感。針對上述問題，本課題利用鋁

2、熱反應(yīng)對鋼液氧化膜的還原及熱量補(bǔ)償?shù)脑?，以ZG310570為基體、高碳鉻鐵粉末為鑄滲劑，采用鑄滲工藝制備了鋼基表面鑄滲復(fù)合材料。針對AlFe2O3體系進(jìn)行了反應(yīng)熱力學(xué)的分析；研究了鋁含量、澆注溫度、粘結(jié)劑等工藝參數(shù)對鑄滲層形成的影響，確定了鑄滲的最佳工藝參數(shù)組合；同時采用SEM、XRD、EDS等檢測手段對不同鋁含量鑄滲層的物相結(jié)構(gòu)、組織等進(jìn)行了分析；測定了鑄滲層的硬度變化及耐磨性；并結(jié)合鑄滲動力學(xué)進(jìn)一步分析了鋁熱反應(yīng)對鑄滲的影響。研究

3、分析得出以下主要結(jié)論：1.在AlFe2O3體系的差熱分析試驗(yàn)中，混合粉末鋁含量越多，反應(yīng)越容易進(jìn)行；本試驗(yàn)鋼水溫度是完全能夠引燃預(yù)制塊發(fā)生鋁熱反應(yīng)的。2.當(dāng)鑄滲劑預(yù)制塊中鋁含量2%，不加粘結(jié)劑，澆注溫度為1650℃，致密度為50%，放置方式為半嵌入式放于內(nèi)壁中下部時，可得到最優(yōu)的表面鑄滲質(zhì)量。3.在預(yù)制塊中鋁含量不高于2%時，鑄滲層厚度隨鋁含量的增加而增加，滲層和基體間達(dá)到良好的冶金結(jié)合。預(yù)制塊中鋁含量為2%時，鑄滲層厚度可達(dá)到15mm

4、；鑄滲復(fù)合層中存在大量(CrFe)7C3、Cr7C3等硬質(zhì)相碳化物，其中加鋁的鑄滲層中有Al2O3硬質(zhì)相的存在。4.從基體到滲層宏觀硬度呈先上升后下降的趨勢，其中含鋁2%的滲層硬度是基體硬度的3倍，耐磨性是基體耐磨性的6.65倍；含鋁鑄滲層耐磨性要高于未添加鋁的鑄滲層耐磨性，并且在鋁含量不超過2%的范圍內(nèi)，隨著鋁含量的增加滲層耐磨性也增加。5.鑄滲過程中發(fā)生的鋁熱反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對金屬液的熱量補(bǔ)償，并通過對鋼液的氧化膜表面還原來提高鋼液流動