В промышленности наибольшее применение нашли методы порошкового алитирования, металлизации с последующим диффузионным отжигом, алитирования в ваннах с расплавленным алюминием.
Порошковое алитирование используется для увеличения долговечности печных деталей, вентиляционных труб, ящиков для цементации, чугунных колосников и решеток котлов, деталей газогенераторов тракторов и автомобилей, изложниц и пр. Очень часто алитированию подвергают весьма сложные по составу сплавы, что позволяет значительно повысить их окалиностойкость.
пушка Алитированные детали из стали и чугуна применяют в качестве заменителей высоколегированной окалиностойкой стали и сплавов; они имеют высокую стойкость при нагреве до 800 – 900° С, а в некоторых случаях – до 950 – 1000° С. Для дополнительного повышения окалиностойкости подвергаются алитированию стали СХ8, Х18Н10Т, Х14М14В2М и др. Как правило, алитирование производится при температурах 700 – 1000° С. Глубина алитированного слоя колеблется в пределах от 0,02 до 0,8 мм. Окалиностойкость алитированных и неалитированных образцов этой стали определяли на воздухе при температуре 800° С. Испытания дали такие результаты: средняя скорость окисления в год неалитированного образца 1406,6 г/ м2, алитированного 236,4 г/м2. Окалиностойкость алитированных образцов оказалась в 6,5 раза выше, чем неалитированных. Характерно, что при максимальной выдержке при температуре испытаний глубина алитированного слоя увеличилась с 0,04 до 0,12 мм.
Алитированию методом металлизации с последующим отжигом подвергают детали тракторных газогенераторных установок, опоки, муфели и горелки для отжига. В промышленности этот метод осуществляется следующим образом. Для (предохранения алюминия от окисления во время диффузионного отжига применяют подогретую до 80 – 100°С обмазку – толщина слоя ее на металлизированной поверхности 0,8 – 1,5 мм. Просушивают обмазку на воздухе, затем в печи при 80 – 100° С.
Диффузионный отжиг проводят в печи. Изделия помещают в печь при 500 – 600°С, затем температуру повышают до 900 – 950°С, выдерживают детали 2 – 4 ч и охлаждают их вместе с печью до 600° С. Иногда отжиг ведут при более высоких температурах. При таком режим обработки глубина алитированного слоя достигает 0,20 – 0,40 мм.
В отечественной и зарубежной промышленности внедрены в производство автоматические линии для алитирования таким методом клапанов автомобилей. По технологии, принятой на Челябинском автомеханическом заводе, алюминий наносят на нагретые клапаны, затем нагревают их токами высокой частоты для диффузии алюминия и производят опрессовку фаски нагретого клапана в оправке, имеющей профиль посадочного гнезда. Это позволяет получить поверхность высокой чистоты, не требующую доводки и притирки. Алитирование клапанов из сталей Х9С2 и Х10С2М на глубину около 0,02 мм увеличивает их стойкость в 1,5 – 2 раза и дает возможность работать на высокооктановом бензине, а следовательно, увеличить мощность и быстроходность автомобилей.
По другой технологии клапаны в вертикальном положении движутся на цепном конвейере и одновременно вращаются вокруг оси со скоростью 550 об/мин. Сначала они проходят зону индукционного подогрева, затем подвергаются металлизации с помощью пневматического распылителя и поступают во вторую индукционную установку, где осуществляется диффузионный отжиг при 780° С. Глубина диффузионного слоя не достигает 0,02 – 0,025 мм. Однако алитирование нагружением в расплавленный алюминий наиболее распространено для получения листового материала. Рассмотрим этот процесс более подробно.
Алитированная сталь обладает высокой коррозионной и окалиностойкостью, а также стойкостью в атмосфере, содержащей большое количество серы. Даже при температурах до 480° С такая сталь в течение длительного периода сохраняет блестящую поверхность с коэффициентом отражения света и тепла до 85 %. Этим объясняется увеличение с каждым годом производства алитированной полосовой стали. Основными ее потребителями являются автомобильная, нефтяная, электротехническая и другие отрасли промышленности. Эту сталь широко применяют для изготовления деталей печей, теплообменников, трубопроводов для отвода горячих продуктов горения, глушителей автомобилей, рефлекторов, нагревательных приборов, газового оборудования, для отделки холодильников и т. п.
При нанесении алюминиевого покрытия возникают трудности, обусловленные тем, что алюминий активно реагирует с другими элементами, особенно с кислородом. При соединении алюминия с кислородом образуется устойчивый окисел алюминия, отрицательно влияющий на прочность сцепления покрытия с основным металлом.
Поэтому перед нанесением алюминиевого покрытия необходима предварительная очистка стальной полосы. На некоторых установках стальную полосу нагревают примерно до 450° С, при этом остатки смазки и жиров на поверхности сгорают. Иногда эти остатки удаляют промывкой в щелочных ваннах. Для удаления окалины стальную полосу травят в растворах серной и соляной кислот.
Горячее алитирование производят в непрерывных линиях, представляющих собой, как правило, цинковальные агрегаты, которые перестраивают на алюминирование, оборудуя их дополнительной ванной с расплавленным алюминием. Однако есть и специализированные линии для алитирования, выпускающие полосу шириной от 900 до 1820 мм и толщиной от 0,25 до 4,25 мм.




  • Читать все новости