碳钢热浸镀铝工艺及抗高温氧化腐蚀性能研究

论文摘要

热浸镀铝是一项将钢铁的表面强化、表面防护和表面装饰结合在一起的工艺技术。钢铁镀铝后可以增强其耐腐蚀、耐热及抗高温氧化等诸多性能,从而极大地减少了钢铁因锈蚀和腐蚀等造成的经济损失,延长了钢铁件的使用寿命,提高了经济效益。本文通过二次正交回归试验方法,研究了Q235钢的浸镀时间、浸镀温度与浸镀铝层厚度的关系,建立了数学模型,确定了最优的工艺参数。研究表明,浸镀层厚度受浸铝温度和浸铝时间的影响较大,铁铝合金层随浸镀温度和浸镀时间的增加而增加,但不同时间下,随着温度的增加,镀层厚度的增加逐渐减缓。铁铝合金层是液态铝同钢铁中的铁素体和渗碳体相,通过浸润接触、原子间扩散和化学反应的过程形成。本文在实验室条件下研究了最优工艺参数浸镀铝试样的抗高温氧化性能,结果表明所得浸镀层分布均匀,抗高温氧化性能显著提高。在试验过程中,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱等研究手段,检测分析了浸铝镀层的成分和组织结构。本文基于Delphi语言,编制了二次正交回归试验处理软件,并导入主要数据库,以实现二元正交试验数据的快速处理和结果的快速检验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外研究现状分析与发展趋势展望
• 1.3 热浸镀铝钢的应用前景
• 1.3.1 抗大气腐蚀环境条件下的应用
• 1.3.2 抗高温、抗氧化和耐腐蚀条件下的应用
• 1.4 本文研究的目的和主要内容
• 第二章 本研究所涉及的基础理论
• 2.1 热浸镀铝技术
• 2.1.1 热浸镀铝工艺概述
• 2.1.2 热浸镀铝工艺
• 2.2 熔剂法热浸镀铝工艺的技术要点
• 2.2.1 熔剂法热浸镀铝工艺及机理
• 2.2.2 助镀剂及作用机理
• 2.3 浸镀铝层组织结构、形成机理及影响因素
• 2.3.1 浸镀铝层组织结构
• 2.3.2 浸镀铝层形成过程
• 2.3.3 影响浸镀铝层的因素分析
• 2.4 高温氧化腐蚀试验
• 第三章 热浸镀铝试验及数据分析
• 3.1 试验材料及方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 二次正交回归试验方法的优点
• 3.3 二次正交回归试验结果
• 3.3.1 试验因素水平编码表
• 3.3.2 二次正交结构矩阵
• 3.3.3 回归系数的计算及显著性检验
• 3.4 最优工艺参数的确定
• 3.5 本章小结
• 第四章 镀层的组织形貌及结构分析
• 4.1 不同工艺参数镀层的组织形貌
• 4.2 最优工艺参数试样的组织形貌及结构分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 高温氧化试验及组织形貌分析
• 5.1 试样与试验设备
• 5.2 试验温度及保温时间
• 5.3 试验数据分析
• 5.4 高温氧化试样组织形貌及能谱分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文