316L不锈钢包埋渗铝涂层制备及动力学研究

包埋渗铝技术是制备阻氚涂层常用工艺,其中形成的Fe-Al渗层微观组织对最终形成Al_(2)O_(3)涂层的阻氚性能有重要影响。选取AlCl_(3)(1 wt%)为催化剂,在316L不锈钢基体表面上开展了粉末包埋渗铝工艺试验,采用扫描电镜、X射线能谱分析、X射线衍射等测试手段,分析了渗铝温度和保温时间对基体表面Fe-Al渗层的相结构、微观结构、成分组成的影响,并建立了渗铝过程的动力学模型。试验结果表明:渗铝层由铁铝相组成,存在一定量的铁铝铬、铁铝镍析出物;高的渗铝温度有利于渗铝层的生长,1023 K以上渗铝层出现明显分层现象;延长渗铝时间能够提高Fe-Al渗层的厚度,但对其物相组成没有影响。根据以上结果,对Fe-Al渗层形成过程进行动力学分析,发现渗铝温度对渗层生长速率的影响符合Arrhenius关系,获得了316L不锈钢包埋渗铝的Arrhenius活化能约为79.23 kJ·mol^(-1)。同时,拟合出了渗铝时间与涂层厚度的关系式为h=14.585t^(1/2)+19.514。

高钛铁水转炉脱钛研究

钛在轴承钢中易形成硬度高、棱角状的碳氮化物,对轴承钢的疲劳寿命极为不利,因此,需要严格控制轴承钢中钛含量。对高钛铁水的转炉脱钛过程进行了研究,提出了双渣法脱钛:第一阶段低温脱钛保碳,第二阶段换渣高温冶炼。脱钛保碳结束后进行换渣操作,倒渣温度控制在1 410~1 440℃,此时钢液中碳质量分数为3%~4%,钛含量控制在20~30μg/g。建议出钢温度控制在1 640~1 670℃,碳质量分数达到0.5%~0.7%,转炉出钢钛含量可从原铁水中的300μg/g降低至5~15μg/g。