【渗铝】渗铝管为什么能耐腐蚀?

【渗铝】渗铝管为什么能耐腐蚀?

【答案】 001、什么叫渗铝?
　　 渗铝是金属材料表面化学热处理的一种方法,是把钢或介质加热到一定温度使铝原子渗入并扩散到钢材基体内的过程.
　　002、渗铝有哪几种方法?
　　 固体粉末包埋扩散渗铝；液体热浸扩散渗铝；气体渗铝；涂刷和喷涂渗铝；静电喷涂渗铝；电泳沉积渗铝；熔融盐电解渗铝；中频高频料浆快速感应渗铝等多种方法.
　　003、钢材为什么要进行渗铝?
　　 根据不同的使用要求、渗铝可在碳钢、低合金钢及高铬镍合金钢基体上进行.这些材料经过渗铝后,在其表面形成一层具有特殊性能的铁铝合金层,从而提高材料的抗高温氧化性能和耐腐蚀性能.
　　004、最常用的有哪两种渗铝方法?
　　 液体热浸扩散渗铝；固体粉末包埋扩散渗铝
　　005、什么叫固体粉末包埋渗铝?
　　 固体粉末包埋扩散渗铝是将被渗工件和固体粉末渗铝剂,按一定要求装入一个特制的箱体内密闭,放进加热炉内,按一定的要求加热、恒温,在加热过程中渗铝剂内发生一系列的化学反应、使渗剂中的铝原子活化、从而将铝原子渗透（扩散）到钢表层基体内,在钢表层基体内形成一层铁铝合金的过程.
　　006、固体粉末包埋渗铝钢的特点?
　　 渗铝层通过原子扩散在母材基体内形成,渗层与基体为一体,不存在渗层脱落问题；渗铝后工件不增重、不增厚；机械性能变化不大；可焊性好；可进行拉伸、弯曲、扩口等二次加工.
　　007、什么叫热浸渗铝?
　　 热浸渗铝就是将工件浸入熔融的铝浴中,使其表面附着一层纯铝,然后进行加热扩散,使工件表面形成渗铝层的过程.
　　008、热浸渗铝钢的特点?
　　 热浸渗铝的渗层是在热浸镀铝的基础上进行加热扩散形成的,在热浸、加热过程中存在着铝铁之间的反应,同时进行着双向扩散,一是纯铝向工件表面扩散形成渗铝层,二是工件表面的铁向纯铝层扩散形成富铝层.两层有明显的界面,富铝层硬而脆,铝含量很高,易脱落.因此,渗铝后工件增重、增厚；机械性能变化大；可焊性差；不能进行二次加工.
　　009、固体粉末包埋渗铝的渗层和热浸渗铝的渗层有什么不同?
　　 渗层的形成过程不同；渗层的金相结构不同；渗层的机械性能和可焊性不同.
　　010、什么叫热浸镀铝?
　　 热浸镀铝就是将工件浸入熔融的铝浴中,使其表面附着一层纯铝的过程.
　　011、固体粉末包埋渗铝的工艺过程?
　　 固体粉末包埋扩散渗铝工艺是将被渗工件和固体粉末渗铝剂,按一定要求装入一个特制的箱体内密闭,放进加热炉内,按一定的要求加热、恒温,在加热过程中渗铝剂内发生一系列的化学反应、使渗剂中的铝原子活化、从而将铝原子渗透（扩散）到钢表层基体内,在钢表层基体内形成一层铁铝合金的过程.
　　012、热浸渗铝的工艺过程?
　　 表面清理（除油、除锈）——助镀——热浸铝液——加热扩散
　　013、什么叫渗层?
　　 渗层是在加热扩散过程中形成的铝铁合金层.
　　014、渗层中一般包括哪些组织?
　　 根据铁铝合金状态图,随着渗层中铝含量的增加、在渗层中由内向外依次出现富碳区、贫碳区、铝在α铁中的固熔体、Fe3Al、FeAl 、FeAl2和少量的Fe2Al5及FeAl3等.
　　015、渗层有哪几部分组成?
　　 渗层一般由以下七部分组成：
　　 1）渗层表面主要成份是FeAl2和少量的Fe2Al5及FeAl3.这层的铝含量在45%（wt）左右（此层仅在热浸渗铝层中存在,在固体粉末包埋渗铝渗层中一般不存在）.
　　 2）第二层主要成份是FeAl、这层铝含量32%（wt）左右.
　　 3）第三层主要成份是Al4C3相,灰色棒状.
　　 4） 第四层主要成份是Fe3Al,这层铝含量在14%以下.
　　 5）第五层Al在α铁中的固熔体,铝含量在10%（wt）以下.
　　 6）第六层为贫碳区.
　　 7）第七层为富碳区.
　　渗铝层分为以上七层仅为理论上的表述,在实际上有些层可能不存在、有些即使存在层间也没有明显界限.
　　016、能形成连续保护膜的最小铝浓度是多少?
　　 渗层中铝浓度以上8%（wt）就能形成连续的Al2O3保护膜.
　　017、渗铝技术指标有哪些?
　　 渗层厚度： 0.10～0.20mm
　　 渗层铝含量：15%～33%（wt）
　　 渗层表面硬度：HV300～600（非控制指标）
　　018、渗铝层的硬度为什么必须是显微硬度?
　　 金属材料经过表面渗铝处理后,其表层硬度与基体硬度有着明显差别,一般表面硬度明显比基体高,就好比是煮熟的一个鸡蛋,如果用常规的大载荷硬度测试方法就会将蛋壳压碎,测得的既不是蛋壳的硬度、也不是蛋清的硬度.而显微硬度测试方法用的是小探针小载荷（一般载荷为0.5N或1N）,这样就不会将蛋壳压碎,而得到的结果是蛋壳的硬度.
　　019、渗铝钢的耐蚀性能?
　　 经过国内外多年的研究与应用证明,渗铝钢具有优异的抗高温氧化性能、特别是在低合金和高铬镍合金炉管内外表面进行渗铝,不但能提高炉管的抗高温氧化能力,而且渗铝层具有良好的抗渗碳和抗渗 氢性能,同时能降低炉管内的结焦,因此能大大提高炉管的使用寿命.当碳钢表面渗铝层的铝含量大于15%（wt）时、在240℃以上、含硫量大于0.5% 或 酸 值 大 于0.5mgKOH/g介质中,其耐蚀性能是相同工况下18-8级不锈钢的三倍以上,其耐蚀性316L相当.特别是在H2S和RCOOH（环烷酸）共同腐蚀的工况下,渗铝钢的耐腐性是无法比拟的.在120℃以下各类硫化氢为主的腐蚀介质中,如H2S-NH3-H2O、HCN-H2S-H2O,CO2-H2S-H2O、RNH2- CO2-H2S-H2O、H2S-H2O等,渗铝钢同样优于铬钢、铬钼钢和奥氏体不锈钢.且渗铝钢不会发生应力腐蚀和晶间腐蚀开裂等问题.
　　020、固体粉末包埋渗铝钢的机械性能变化情况?
　　 总体上说,渗铝钢的机械性能取决于母材的机械性能,但在钢材表面进行渗铝后,对其材料的机械性能都会产生一些影响,虽然渗层很薄、但渗层的机械性能同母材的机械性能相差很大.一般低碳钢换热管抗拉强度降低3%左右.
　　021、固体粉末包埋渗铝钢能否进行二次加工（拉伸、弯曲、扩口）?
　　 采用固体粉末包埋方法加工的渗铝钢可以进行拉伸、弯曲、扩口等二次加工.在冷态拉伸长度不超过8%,弯曲半径大于4D,扩口不超过3%时不会破坏渗层.
　　022、固体粉末包埋渗铝钢的可焊性?
　　 固体粉末包埋方法加工的渗铝钢的可焊性与其母材的可焊性差别不大,但两者的焊接方法和焊接工艺有所不同,渗铝钢的焊接要兼顾两方面问题.一是要保证材料的整体机械性能,二是要使焊缝表层具有与渗铝层相同或相近的抗高温氧化性或耐蚀性,并且保证焊缝处的性能连续性.因此焊接时在焊缝处要作些特殊处理.
　　023、固体粉末包埋渗铝钢换热管束的焊接方法?
　　 角焊缝、氩弧焊、小电流、焊两遍
　　024、渗铝钢换热管束焊接可否采用高合金耐蚀材料?为什么?
　　 从强度和焊接工艺上说,渗铝钢换热管束焊接可以采用高合金耐蚀焊条.但从耐蚀角度采用高合金耐蚀焊条,尤其是奥氏体不锈钢焊条对有些介质耐蚀性并一定好.
　　025、渗铝钢换热管束焊接时要注意哪些问题?
　　 渗铝管焊接应注重的其它事项：
　　 1）管头要清理干净,不得有油污、水及其他杂质.
　　 2）严格控制焊接电流,防止过热而损坏管内渗铝层 .
　　 3）严禁在管子上试弧打火,地线不应连接在管子上,防止打火损坏渗层.
　　026、渗铝钢换热管束焊后管板端面为什么要进行防腐处理?
　　为保证换热管束焊后管板端面防腐性能的连续性.
　　027、渗铝钢换热管束能否进行强度胀接?为什么?
　　强度胀接的基本要求是管子的硬度要比管板小,这样才能使管子为朔性变形、管板为弹性变形,从而实现强度连接.而管子渗铝后正好相反,所以渗铝钢换热管束管子与管板间不能进行强度胀接.

谢谢了