专利名称：：稀土-催渗渗铝的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种稀土-催渗渗铝的配方及工艺方法。目前在钢铁件上热侵渗渗铝虽得到普遍使用，均存在主要性能差等缺点。本发明的目的是提供一种稀土-催渗渗铝，可代替价格昂贵的不锈钢材料，耐热钢材料，特种铝合金材料。主要性能是耐腐蚀性、耐高温氧化性强、金属强度高，大量应用于化工、航海、铁路、建筑服务等设施。具体稀土-催渗渗铝工艺及配方如下1.稀土-催渗渗铝工艺流程化电清化电低热渗零学化水学化温浸铝→或→→或→→→件除学冲除学烘渗零油除洗锈除干铝件油锈2.化学除油配方化学除油配方(1)根据铁基合金的材质，表面形状以及工艺设施不同，适用于一般钢铁件。氢氧化钠60～100克/升碳酸钠30～60克/升;磷酸钠20～35克/升;硅酸钠5～15克/升;温度为80～90度，时间为10～15分钟。化学除油配方(2)不需要设排风设施。氢氧化钠18～20克/升;碳酸钠18～25克/升;焦磷酸钠10～20克/升;LT83添加剂10～20毫升/升;温度为20～50度，时间为5～20分钟。化学除油配方(3)适用于表面度数值低，规格精度高的零件。洗净剂650120～30毫升/升;洗净剂65035～10毫升/升;三乙醇胺油酸皂20～25毫升/升;笨骈三氮唑0.1～0.2克/升;温度为70～80度，时间为10～20分钟。3.电化学除油配方电化学除油配方(1)适用于一般钢铁零件。氢氧化钠55～65克/升;碳酸钠55～65克/升;磷酸钠55～65克/升;硅酸钠5～10克/升;碱雾抑制剂BS0.1～0.3毫升/升;温度为60～70度，电流密度为3～10安/厘米2，阴极时间为1～2分钟，阳极时间为3～10分钟。电化学除油配方(2)适用于精密钢铁件。氢氧化钠40～60克/升;碳酸钠40～60克/升;磷酸钠15～25克/升;硅酸钠3～6克/升;抑制剂ZB-110.1～0.2克/升;温度为70～80度，电流密度为2～5安/厘米2。阴极时间为2～5分钟，阳极时间为1～3分钟。电化学除油配方(3)适用于几何形状复杂的零件。氢氧化钠10～20克/升;碳酸钠20～30克/升;磷酸钠20～35克/升;抑制剂ZM-110.1～0.5克/升;温度为70～80度，电流密度为5～10安/厘米2，阴极时间为3～5分钟，阳极时间为0.5～2分钟。4.化学除锈配方化学除锈配方(1)适用于一般钢铁零件的强浸蚀。硫酸120～240克/升;缓蚀剂若丁0.3～0.5克/升;酸雾抑制剂ZM-910.05～0.2克/升;温度为50～70度，时间为3～10分钟。化学除锈配方(2)适用于厚氧化皮钢铁零件。硫酸100～200克/升;盐酸100～200克/升;缓蚀剂若丁0.2～0.5克/升;温度为40～60度，时间为10～20分钟。化学除锈配方(3)重量比适用于普通铸铁件。氢氟酸20～25%;温度为20～40度，时间为1～5分钟。化学除锈配方(4)适用于机械加工钢铁件。硫酸40～50克/升;铬酐200～300克/升;温度为20～40度，时间为2～5分钟。5.电化学除锈配方电化学除锈配方(1)适用于一般钢铁件的阳极腐蚀。硫酸1～2克/升;硫酸亚铁20～30克/升;氯化钠3～5克/升;磺化木工胶3～5克/升(减缓浸蚀速度);温度为30～40度，电流密度为5～10安/厘米2，电极材料为阴(铅)。电化学除锈配方(2)适用于铸铁阳极。硫酸100～150克/升;盐酸5～20克/升温度为30～50度，时间为2～5分钟，电流密度为5～10安/厘米2，电极材料为阴(铅)。电化学除锈配方(3)适用于一般钢铁零件阴极。硫酸2～6克/升;氯化钠1～3%;盐酸2～5%;甲醛2～4%;温度为室温，时间为1～3分钟，电流密度为3～6安/厘米2，电极材料为阳(铅)。6.稀土催渗渗铝溶液成份(重量比)稀土镱0.02～0.8%;稀土铪0.01～0.05%;稀土钽0.01～0.06%;硅1～4%;其余为铝的熔液;7.液面熔盐保护在高温下，铝的活性很强，极易氧化生成氧化铝，若采用熔盐保护，具体配方如下85ИαCL+15Иα3AF6充分搅拌后，温度在200度下烘干，撒在熔融铝液表面。钢材浸入稀土-铝合金溶液后，保留时间为10分钟，温度为800～830度，迅速将催渗渗铝的零件提出，置于清水中速冷即可。8.稀土的催渗作用分别对碳钢丝和碳钢板的渗铝层进行了测定见(表1)</tables>9.高温氧化试验，温度为970度氧化后失重的相对结果见(表2)10.不同渗层抗高温氧化速率比较(克/米2·小时)，耐腐蚀性试验见(表3)不同渗层的耐腐蚀性(克/米2·小时)。本发明通过试验与未经渗铝处理的相同规格的钢铁件相比，渗铝熔液中加入稀土镱、铪、钽三种元素后，使导热系数提高5.36%，金属强度提高13.6%，防腐蚀性能在水温95度、65度、45度时，分别提高4.6倍、6.8倍、17.5倍，寿命提高3-4倍。从而提高了铝液的流动性，使硬度梯度减小，使渗层与基体粘着性提高，从而达到合理使用钢材的目的。权利要求1.一种稀土-催渗渗铝，其特征是以化学除油或电化学除油→清水冲洗→化学除锈或电化学除锈→低温烘干→热浸渗铝工艺及化学除油配方2、电化学除油配方3、化学除锈配方4、电化学除锈配方5、催渗渗铝熔液成份6组成的钢铁件表面处理工艺。2.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征2、化学除油配方(1)氢氧化钠为60～100克/升，碳酸钠为30～60克/升，磷酸钠为20～35克/升，硅酸钠为5～15克/升，温度为80～90度，时间为10～15分钟组成。3.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征2、化学除油配方(2)的氢氧化钠为18～20克/升，碳酸钠为18～25克/升，焦磷酸钠为10～20克/升，LT83添加剂为10～20毫升/升，温度为20～50度，时间为5～20分钟组成。4.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征2、化学除油配方(3)的洗净剂6501为20～30毫升/升，洗净剂6503为5～10毫升/升，三乙醇胺油酸皂为20～25毫升/升，笨骈三氮唑为0.1～0.2克/升，温度为70～80度，时间为10～20分钟组成。5.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征3、电化学除油配方(1)的氢氧化钠为55～65克/升，碳酸钠为55～65克/升，碳酸钠为55～65克/升，磷酸钠为55～65克/升，硅酸钠为5～10克/升，碱雾抑制剂BS为0.1～0.3毫升/升，温度为60～70度，电流密度为3～10安/厘米2，阴极时间为1～2分钟，阳极时间为3～10分钟组成。6.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征3、电化学除油配方(2)的氢氧化钠为40～60克/升，碳酸钠为40～60克/升，磷酸钠为15～25克/升，硅酸钠为3～6克/升，抑制剂ZB-11为0.1～0.2克/升，温度为70～80度，电流密度为2-5安/厘米2，阴极时间为2～5分钟，阳极时间为1-3分钟组成。7.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征3、电化学除油配方(3)的氢氧化钠为10～20克/升，碳酸钠为20～30克/升，磷酸钠为20～35克/升，抑制剂ZM-11为0.1～0.3克/升，温度为70～80度，电流密度为5～10安/厘米2，阴极时间为3～5分钟，阳极时间为0.5～2分钟组成。8.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征4、化学除锈配方(1)的硫酸为120～240克/升，缓蚀剂若丁为0.3～0.5克/升，酸雾抑制剂ZM-91为0.05-0.2克/升，温度为50～70度，时间为3～10分钟组成。9.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征4、化学除锈配方(2)的硫酸为100～200克/升，盐酸为100～200克/升，缓蚀剂若丁为0.2～0.5克/升，温度为40～60度，时间为10～20分钟组成。10.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征4、化学除锈配方(3)的氢氟酸为重量比的20～25%，温度为20～40度，时间为1～5分钟组成。11.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征4、化学除锈配方(4)的硫酸为40～50克/升，铬酐为200～300克/升，温度为20～40度，时间为2～5分钟组成。12.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征5、电化学除锈配方(1)的硫酸为1～2克/升，硫酸亚铁为20～30克/升，氯化钠为3～5克/升，磺化木工胶为3～5克/升，温度为30～40度，电流密度为5～10安/厘米2组成。13.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征5、电化学除锈配方(2)的硫酸为100～150克/升，盐酸为5～20克/升，温度为30～50度，时间为2～5分钟组成。14.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征5、电化学除锈配方(3)的硫酸为2～6克/升，氯化钠为重量比的1～3%，盐酸为重量比的2～5%，甲醛为重量比的2～4%，温度为室温，时间为1-3分钟，电流密度为3-6安/厘米2组成。15.根据权利要求1所述的稀土-催渗渗铝，其特征6、渗铝溶液成份重量比稀土镱为0.02-0.8%，稀土铪为0.01～0.05%稀土钽为0.01～0.06%，硅为1～4%组成。全文摘要本发明是一种稀土——催渗渗铝，在热浸铝熔液中加入稀土镱、铪、钽后，对钢铁等件表面进行了处理。在保证原钢铁件机械性能外，使钢铁件表面又增加了新的耐蚀性、耐高温氧化性，金属强度高，使用寿命长，可代替价格昂贵的不锈钢材料，达到合理使用钢材的目的。文档编号C23G1/19GK1051765SQ8910603公开日1991年5月29日申请日期1989年11月12日优先权日1989年11月12日发明者李葵荣,周旺,黄致学申请人:李葵荣,周旺,黄致学