官桥资讯网

20钢表面防腐和耐磨层的制备

20钢是高质量的低碳碳钢。它具有良好的韧性,可塑性和可焊接性。它适用于弯曲,压延,压接和锤拱。它用于汽车,拖拉机和通用机械制造。用途广泛,但强度和硬度低,导致耐磨性差。

西南石油大学采用固体粉末浸渗法在20钢表面制备了Zn-Al合金层,具有有效的防腐和耐磨保护作用。渗透剂的组成包括锌粉,铝粉,氧化铝,氯化铵,氯化铝和氧化铈。在渗入锌铝之前,应先将样品打磨,抛光并用乙醇和丙酮超声清洗;浸润剂和样品基质应均匀放置在氧化铝坩埚中;为防止氧化,应在浸润剂表面放置一定厚度的石墨。用粘土和水玻璃配制的一定粘度的试剂密封坩埚;在干燥箱中干燥,然后在马弗炉中共渗。渗透温度为450-460℃,渗透时间为4h。然后用炉子冷却。

测试表明,所制备的Zn-Al合金层的厚度为约45μm。在距涂层表面5μm的范围内,元素的总含量为:Fe> Al> Zn,这是富Al层;在距涂层表面5至45μm的范围内,元素的总含量为:Fe> Zn> Al,这是富锌层。渗透层中的主相包括由Al和Fe形成的AlFe相,以及由Zn和Fe以及FeZn8.87,FeZn6.67,Fe3Zn10等形成的FeZn10.98。 Zn-Al层的表面硬度可以达到325 HV,远高于基材的180 HV。这表明通过Zn和Al元素的渗透可在衬底的表面和近表面上形成一定厚度的Al-Fe和Zn-Fe合金相。这些中间相的产生可以显着提高钢基质的表面硬度并增强20钢的耐磨性。

在旋转摩擦试验机上进行的室温非润滑摩擦试验表明,Zn-Al层不仅增加了基体硬度,提高了耐磨性,而且具有一定的润滑和减摩作用,可以更好地保护钢基材表面。在20层具有Zn-Al和无Zn-Al的钢上进行了48小时的盐雾测试(腐蚀溶液为5%NaCl溶液,温度为33°C)。可以看出,没有Zn-Al层保护。 20钢的表面完全生锈,疏松且多孔,并且Zn-Al层的表面致密且平坦。一些区域有少量的白色腐蚀产物,即在层腐蚀后出现的白锈。可以看出,Zn-Al渗透层显着提高了20钢的耐腐蚀性。从5%NaCl溶液中电化学测试的极化曲线可以看出,Zn-Al层的腐蚀电流密度为6.13×10-6A/cm 2,腐蚀电位为-0.78V。 20钢基体的腐蚀电流密度为8.12 x 10-5 A/cm2,腐蚀电位为-0.44V。Zn-Al层的腐蚀电流密度明显小于20钢基体。这表明该层的腐蚀防护机理主要是阴极保护,腐蚀电流密度低的层的耐蚀性较好。

我们的工作表明,在20钢表面上制备Zn-Al浸渗是提高20钢基体耐磨性和耐腐蚀性的有效措施。他们采用固体粉末渗透法(控制温度为450-460°C,Zn含量为50%,Al含量为20%,渗透时间为4 h),并在表面形成均匀,致密的Zn-Al合金渗流。 20钢。地板。渗透层主要由Al-Fe和Zn-Fe中间相组成。与20钢相比,Zn-Al渗透层的表面硬度大大提高。 Zn-Al合金层的结构和硬度是改善20钢基体的耐磨性和耐腐蚀性的原因。

tags:20钢低碳碳钢耐磨层表面防腐

http://anzhuo.dlli-ning.com.cn