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GCr15钢表面粉末包埋渗铝工艺研究

谢欢;于立新;马瑞娜;赵雪;杜安;范永哲

【摘要】研究了不同影响因素对GCr15高碳钢固体粉末包埋渗铝后渗铝层表面、

截面及厚度的影响.通过调整渗铝温度、时间、Al粉含量、NH4Cl含量来观察渗

铝后试样表面状况,以确定最佳渗铝工艺.利用扫描电子显微镜观察了渗铝层截面的

微观形貌;利用测厚仪测量渗层的厚度值.结果表明:随渗铝温度的升高、渗铝时间

的延长以及Al粉含量的增加,渗铝层的厚度均呈现先增大后逐渐平缓的趋势;当催化

剂NH4Cl含量添加为2.5％时,所得渗层表面平整洁净.采用Al粉含量为25％、

NH4Cl含量为2.5％、850℃、3h工艺渗铝后,渗铝层的厚度达到70μum以上,表

面平整.%Theeffectsofpackaluminizationprocessparameterson

aluminizationlayersurface,cross-sectionofalu-minizationlayerand

thicknessonGCr15steelwerestudied.Theoptimumprocesswere

determinedbychangingthealu-minizationtemperature,aluminization

time,AlpowdercontentandNH4Clcontent.Thecross-section

morphologyofalu-minizationlayerwasobservedbyusingtheScanning

ElectronMicroscope(SEM),andthethicknessofaluminizationlayerwas

measuredbycalibrator.Theresultsshowthatthethicknessof

aluminizationlayerfollowsthetendencyofincreasingfirstlyandthen

changinggentlywiththegrowthofaluminizationtemperature,

aluminizationtimeandAlpowdercontent.Thesmoothandclear

aluminizationlayerwasobtainedwith2.5％NH4Claddition.Whenthe

contentofthealuminizationpowderwas2.5％thethicknessof

aluminizationlayercouldgouptomorethan70umunderthe

aluminizationtechnologyof25％Alcontent,2.5％NH4Clcontent,at

850℃for3haluminizationcondition,andthesurfaceofthealuminization

layerwassmoothandclear.

【期刊名称】《河北工业大学学报》

【年(卷),期】2017(046)006

【总页数】7页(P53-59)

【关键词】GCr15钢;Fe-Al金属间化合物;渗铝层;固体粉末包埋渗铝

【作者】谢欢;于立新;马瑞娜;赵雪;杜安;范永哲

【作者单位】河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130;天津市力拓钢制品

有限公司,天津300381;河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130;河北工

业大学材料科学与工程学院,天津300130;河北工业大学材料科学与工程学院,天

津300130;河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130

【正文语种】中文

【中图分类】TG178

腐蚀、磨损和断裂是导致材料失效的3种最主要形式，其中每年由于摩擦导致的

磨损失效都在上千亿美元，约占设备损坏的70%～80%[1-2].

GCr15钢是一种在工程上广泛应用的高碳、高铬轴承钢，经过淬火、回火热处理

后具有良好的耐疲劳磨损性能[3-4].但随着工程设备的大型化、重载荷化的发展，

轴承钢需要适应大载荷长时间的工况条件，因此提高钢材的耐疲劳磨损性能既增加

了零部件的服役寿