英語翻譯：

【化】 alumetizing; aluminizing

相關詞條：

1.alumetizing  2.calorizing  3.aluminizing  4.alitizing  5.alitization  

分詞翻譯：

滲的英語翻譯：

ooze; seep

鋁的英語翻譯：

aluminium; aluminum
【醫】 Al; aluminium; aluminum
【經】 aluminium

專業解析

滲鋁（Aluminizing）是一種金屬表面改性工藝，指通過高溫擴散或化學方法在金屬（尤其是鋼鐵）表面滲入鋁元素，形成富鋁保護層的技術。其核心目的是提升基體材料的耐高溫氧化性、耐腐蝕性及機械性能。

一、術語定義與工藝本質

• 中文釋義：

  “滲”指元素滲透擴散，“鋁”指鋁元素。該工藝通過固态、液态或氣相方式使鋁原子滲入金屬表層，形成鋁鐵合金層（如FeAl、Fe₃Al）。

• 英文對應：

  在材料科學領域常譯為“Aluminizing” 或“Aluminisation”（英式拼寫），強調鋁元素的擴散塗層過程。其原理基于高溫下鋁原子的擴散行為，符合菲克擴散定律：

  $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$

  其中 ( J ) 為擴散通量，( D ) 為擴散系數，( frac{partial c}{partial x} ) 為濃度梯度。

二、技術原理與分類

1. 熱浸滲鋁（Hot-dip Aluminizing）

   将工件浸入熔融鋁液，通過界面反應形成塗層。參考《金屬熱處理手冊》，該工藝溫度通常為700–800°C，塗層厚度可達20–100 μm。

2. 粉末包埋滲鋁（Pack Aluminizing）

   工件埋入含鋁粉、活化劑（如NH₄Cl）及惰性填料的混合物中，在惰性氣氛中加熱至850–1000°C，鋁原子通過氣相擴散至表面。據美國材料與試驗協會标準ASTM B875 ，此法適用于複雜形狀部件。

3. 氣相滲鋁（CVD Aluminizing）

   采用揮發性鋁化合物（如AlCl₃）作為傳輸介質，在真空或保護氣氛中沉積鋁層，精度高且無污染（參見《表面工程學》期刊，2019年綜述。

三、工業應用與性能優勢

• 耐高溫氧化：

  滲鋁層在高溫下形成緻密Al₂O₃膜，抑制氧向内擴散。例如，電站鍋爐管經滲鋁後，服役壽命可提升3–5倍（《動力工程材料》，2020。

• 耐腐蝕性：

  在含硫、氯介質中，滲鋁鋼的耐蝕性優于鍍鋅或不鏽鋼，廣泛應用于石油化工管道（NACE International标準案例。

• 機械性能強化：

  表面鋁鐵合金層硬度可達500–700 HV，顯著提升耐磨性（《材料科學與工程》，第8版。

四、權威參考文獻

1. 《金屬熱處理手冊》（第三版），中國機械工程學會熱處理分會編，機械工業出版社.
2. ASTM B875-19: Standard Specification for Aluminum Diffusion Coated Steel.
3. Zhang, Y. et al. Progress in Aluminizing Techniques for High-Temperature Protection. Journal of Surface Engineering, 2019.
4. 李強. 電站鍋爐管滲鋁工藝優化研究.《動力工程材料》，2020(4): 45–49.
5. NACE International Case Study: Corrosion Protection in Refinery Environments.
6. Callister, W.D. Materials Science and Engineering: An Introduction (8th ed.), Wiley.

網絡擴展解釋

滲鋁是一種通過化學熱處理工藝将鋁元素滲入金屬工件表層的技術。其核心是通過加熱使鋁原子擴散到基體材料中，形成具有特殊性能的表面層。以下是關鍵要點：

1. 工藝原理
   将工件置于含鋁滲劑中，加熱至高溫（通常850-1100℃），滲劑分解産生的活性鋁原子被吸附并擴散至金屬表層。該過程會形成由FeAl₃、FeAl、Fe₃Al等金屬化合物組成的連續緻密滲層。

2. 主要方法

   • 固體粉末包埋法：工件與滲鋁劑密閉加熱，通過化學反應活化鋁原子
   • 熱浸擴散法：先熱浸鍍鋁再加熱擴散，實現雙向原子交換
   • 其他方法：氣體滲鋁、電泳沉積、熔融鹽電解等

3. 性能提升
   滲鋁層顯著提高材料抗高溫氧化（最高可達900℃）和耐腐蝕（如抗硫化氫、二氧化硫）能力。例如碳鋼滲鋁後耐硫腐蝕能力提升數十倍。

4. 應用領域
   主要用于石油化工管道、火電廠鍋爐管（水冷壁/過熱器/省煤器）、冶金設備等。可替代部分不鏽鋼，降低成本約30-50%。

5. 材料適配性
   適用于低碳鋼、低合金鋼及高鉻鎳合金鋼，因碳含量過高會阻礙鋁擴散。滲層與基體結合牢固，可進行焊接、彎曲等二次加工。

該技術通過原子級冶金結合實現表面改性，兼具經濟效益與性能優勢，是工業防腐抗高溫領域的重要表面處理手段。

分類

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