[发明专利]一种合金表面形成尖晶石涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种合金表面形成尖晶石涂层的制备方法，采用元素共渗工艺将Mn、Cr合金元素渗入合金表面，增加表面元素特别是Mn的浓度，然后再通过低氧分压法在材料表面原位氧化优先生成致密的锰铬尖晶石保护膜。该保护膜能够有效地提高材料的抗高温氧化、抗渗碳、抗结焦的性能，从而延长材料的使用寿命或清焦周期。

主权项

1.一种合金表面形成尖晶石涂层的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：(1)将合金材料表面做除油除锈预处理：(2)采用粉末包埋渗或者气相共渗的方法对合金材料进行Mn、Cr共渗处理；粉末包埋渗工艺的渗剂的成份以质量百分比计，铬粉或铬铁粉为10～60％，锰粉或锰铁粉为2～40％，氯化铵为1～5％，氟化钠为0.2～1％，氧化铈为0.1～0.5％，余量为Al2O3粉；气相共渗工艺中固相源以质量百分比计，铬粉或铬铁粉为30～60％，锰粉或锰铁粉为10～30％，氧化铈为0.1～0.5％，氟化钠为0.2～1％，余量为Al2O3；(3)对共渗后的合金材料表面进行清理，采用质量百分比为30～50％的NaOH或KOH水溶液进行碱清洗；(4)采用鼓泡法将水蒸汽引入载体气体中，再将混合后的气体通入装有合金材料的热处理炉内，鼓泡电解质溶液的温度由恒温水浴器控制；(5)将炉温升至700～1200℃进行高温氧化，高温氧化的温度优选为950～1100℃，保温5～15h，高温氧化的保温时间优选为6～10h；(6)随炉冷却或以5～30℃/min的速率降温到室温或者150℃以下，关闭气体，得到5～20μm尖晶石涂层；在所述的步骤(2)中，粉末包埋渗工艺的加热温度为800～1100℃，粉末包埋渗工艺的加热时间为1～10h，气相共渗的加热温度为800～1100℃，气相共渗的加热处理时间为1～8h；在所述的步骤(4)中，载体气体选自氢气、氮气、氩气中的一种或几种；混合后的气体中水蒸气的摩尔分数为0.1～5％。