[发明专利]碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法

说明书

本发明涉及一种碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法。它属于金属表面涂覆铝合金材料层的制造技术。

碳钢及合金钢表面渗铝是在其表面形成一层铝铁合金层，该渗铝层较原钢材具有较高的硬度和耐腐蚀性，但是它的耐高温性、耐磨性及耐腐蚀性，还远不及金属表面涂覆铝刚玉化层的耐高温性、耐磨性及耐腐蚀性。

本发明的目的，在于提供一种碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法。该方法过程简单，依此方法制造的表面涂覆铝刚玉化层硬度极高，具有特别好的耐磨性及耐腐蚀性。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的。首先对碳钢或合金钢零件的表面进行包括去污、去油、除锈、水洗及活性化的处理工作，对处理后的碳钢或合金钢再进行表面涂覆纯铝层，随后进行纯铝层的刚玉化。钢材表面的活性化的处理，是在常温下采用氯化锌溶液进行的，表面涂覆纯铝层，是在700℃～850℃采用热浸镀铝法，或者是热喷涂铝法，或者电泳镀铝法，或者静电喷涂法进行表面涂覆纯铝，涂覆纯铝层厚度为0.01～1.0mm，其特征在于：纯铝层刚玉化层的制造是在不低于2100℃，熔融铝层在纯氧气流的强氧化下生成厚度为0.01～1.0mm的AL₂O₃刚玉化层。

下面对本发明作较为详细的说明。

本发明的主要工艺过程，包括碳钢或合金钢表面的前处理，表面涂覆纯铝层及纯铝层在高温下生成AL₂O₃刚玉化层。前处理包括去污、去油、除锈、水洗及活性化的处理工作。去油是使用加有除油剂的水溶液，除油后要进行水洗。除锈可用稀酸除锈。但采用热喷涂法涂覆铝时，需用喷砂机喷砂除锈，并粗化表面。活性化是在常温下采用氯化锌溶液进行的，活性化后的钢材零件即可进行表面的纯铝涂覆。涂覆方法可视钢件的形状大小选择热浸镀法，或者热喷涂法，或者电泳镀铝法，或者静电喷涂法。钢件表面所涂覆的纯铝层，在不低于2100℃的高温下使其纯铝层熔融并在纯氧气流的作用下实现高强氧化过程，于是由钢材基体向外便形成了铝铁合金层及AL₂O₃刚玉化层。加热时可采用离子弧、激光、火焰弧氧化焰等高能热源进行加热。

本发明所制得的碳钢及合金钢表面覆铝刚玉化层其硬度极高，耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性都很好。