CN102660727B - 多元合金共渗的渗剂 - Google Patents

Abstract

一种多元合金共渗的渗剂，包括以下重量百分比的物质粉末：钼铁：35％～45％；铝铁：25％～35％；镍：5％～15％；铬：5％～15％；钛：5％～15％；催化剂：0.3％～2.8％，本发明的渗剂可以直接应用于表面加工，这种渗剂可以直接与金属表面发生共渗，例如，应用在风口小套上，风口小套的材质一般为纯铜，通过渗剂与铜的共渗形成共渗层，其耐高温、抗氧化性好、耐磨度高、使用寿命长。

Description

多元合金共渗的渗剂

技术领域

本发明涉及炼铁技术领域，尤其涉及一种多元合金共渗的渗剂。

背景技术

表面处理技术是金属表面防腐蚀和耐磨损成本较低的一种手段，尤其是在高炉风口上，尤其是风口小套，位于高炉内，其使用环境十分恶劣，要承受高温热风（1000～1250℃）冲刷，1500℃左右的渣铁以及高速循环运动的炽热物料的撞击和冲刷，风口前端的外表面要承受来自回旋区2000℃左右的高温辐射以及1000℃以上的气流、渣铁的对流换热，因此其风口小套的寿命一般比较短，短寿命将会带来如下问题：（1）需要频繁的更换风口小套，导致人工成本和生产成本的增加；（2）更换时需要降压休风，从而影响生产进度，降低生铁产量等带来能源消耗增加的问题。

表面合金化的手段通常通过喷涂、镀、浸、堆焊、渗析等，其中应用最理想的应该是采用共渗工艺，但是传统并没有一个可以在风口小套上共渗出一耐磨性好、韧性好、实用寿命长的共渗层的渗剂。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种多元合金共渗的渗剂，其具有耐高温、抗氧化等特性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多元合金共渗的渗剂，包括以下重量百分比的物质粉末：

钼铁：35%～45%；

铝铁：25%～35%；

镍：5%～15%；

铬：5%～15%；

钛：5%～15%；

催化剂：0.3%～2.8%。

本发明改进有，所述催化剂为氯化铵。

本发明改进有，上述各物质粉末的直径小于等于74μm。

本发明改进有，包括以下重量百分比的物质：

钼铁：40%；

铝铁：30%；

镍：10%；

铬：10%；

钛：10%。

本发明的有益效果是：本发明的渗剂可以直接应用于表面加工，这种渗剂可以直接与金属表面发生晶体共析排列，例如，应用在风口小套上，风口小套的材质一般为铜，通过渗剂与铜元素的晶体共析互相排列形成共渗层，其耐高温、抗氧化性好、韧性好、不剥离、使用寿命长。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

本发明提供的一种多元合金共渗的渗剂，包括以下重量百分比的物质粉末：

钼铁：35%～45%；

铝铁：25%～35%；

镍：5%～15%；

铬：5%～15%；

钛：5%～15%；

催化剂：0.3%～2.8%。

本实施例中，所述催化剂为氯化铵，当然在其他实施例中，可以是其他卤化物，主要其催渗作用，缩短渗入时间。

具体的，将上述各物质粉末通过200目的筛网过筛均匀混合，经过筛网混合后的物质粉末的直径小于等于74μm，再进行混合。

在一实施例中，所述渗剂具体包括以下重量百分比的物质粉末：

钼铁：40%；

铝铁：30%；

镍：10%；

铬：10%；

钛：10%。

其中，所述催化剂根据需要调整投入的数量。

该渗剂可以进一步的用于金属表面的加工，下文提供一个渗剂在风口小套上的应用；

所述风口小套的材质为铜，将风口小套的前端与渗剂共渗结合形成共渗层，使得风口小套具有耐高温、抗氧化等特性，主要表现在如下方面：

一、共渗层的组织

在风口小套上形成的共渗层分为三层：过共析层、共析层和亚共析层。

过共析层，约占渗层厚度的25%，共析层，约占渗层厚度的15%；亚共析层，约占渗层厚度的60%。

二、共渗层的性能

钼铁、铝铁、镍共渗层具有较高的硬度和优良的高温抗氧化能力。

具体的分为两部分来检测：

1、共渗层的硬度

将共渗试样，做成金相磨片，径磨制、抛光、侵蚀后，在71型显微硬度计上测定其显微硬度，载荷100g，结果参照表1：

表1

通过表1可知，在共渗层的表面及亚表面，由金相组织可知：是MoAl₁₂和共析体的混合物。定量金相测定表面MoAl₁₂约占20%，因此，按照混合物性能的线性规则，此混合物的平均硬度为Hv=1056*0.2+269*0.8=426kg/mm²和纯铜的维氏硬度相比，高出了344单位，也就是说，铝钼、铬、镍形成的共渗层的表面硬度相当于弹簧钢的硬度，并且共渗层的硬度，由表及里逐渐降低。

2、高温抗氧化

高温抗氧化性采用丝状式样，一半进行铝、钼、铬、镍共渗，一半未共渗，用千分表及卡尺测定直径及长度，并用十万分之一自动数显天平精确称重，于950℃连续氧化处理5小时，称取其氧化失重数据，现将实验结构列在表2：

表2

由上表可以算出“高温氧化烧损速度K”：

表格说明，共渗后的高温（950℃）抗氧化能力，比未经过共渗的提高了23倍。

因此，采用该渗剂可以有效的对铜制品进行共渗，铜制品共渗后，表面的维氏硬度可以提高330个单位，而表面的高温抗氧化能力则提高约23倍。所以采用该渗剂对风、渣口产品其使用寿命比未经共渗提高一倍以上。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种多元合金共渗的渗剂，其特征在于，包括以下重量百分比的物质粉末：

钼铁：35%～45%；

铝铁：25%～35%；

镍：5%～15%；

铬：5%～15%；

钛：5%～15%；

催化剂：0.3%～2.8%。

2.根据权利要求1所述的多元合金共渗的渗剂，其特征在于，所述催化剂为氯化铵。

3.根据权利要求1所述的多元合金共渗的渗剂，其特征在于，上述各物质粉末的直径小于等于74μm。

4.一种多元合金共渗的渗剂在风口小套表面处理上的应用，其特征在于，所述多元合金共渗的渗剂如权利要求1-3任意一项所述。