鋁(AL)——現(xiàn)代材料

相對(duì)于已經(jīng)有9000年使用歷史的黃金而言，鋁，這種略帶藍(lán)光的白色金屬，實(shí)在只能算是金屬材料中的嬰兒。鋁于18世紀(jì)初問(wèn)世并被命名。與其他金屬元素不同，鋁并不是以直接的金屬元素的形式存在于自然界中，而是從含50%氧化鋁(亦稱(chēng)礬土)的鋁土礦中提煉出來(lái)的。以這種形態(tài)存在于礦物中的鋁也是我們地球上出量最豐富的金屬元素之一。

對(duì)比

滲碳

氮化

目的

提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，提高耐蝕性。

用材

含0.1-0.25%C的低碳鋼。碳高則心部韌性降低。為含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳鋼。常用方法

氣體滲碳法、固體滲碳法、真空滲碳法

氣體氮化法、離子氮化法

溫度

900～950℃

500～570℃

表面厚度

一般為0.5～2mm不超過(guò)0.6～0.7mm用途

廣泛用于飛機(jī)﹑汽車(chē)和拖拉機(jī)等的機(jī)械零件﹐如齒輪﹑軸﹑凸輪軸等。用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件。如儀表的小軸、輕載齒輪及重要的曲軸等。

等離子噴涂

采用由直流電驅(qū)動(dòng)的等離子電弧作為熱源，將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并以高速噴向經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件表面而形成附著牢固的表面層?；瘜W(xué)氣相沉積

利用氣相中發(fā)生的物理、化學(xué)過(guò)程，在工件表面形成功能性或裝飾性的金屬、非金屬或化合物涂層。

溶膠-凝膠法

以適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)鹽或有機(jī)鹽溶液為原料，經(jīng)過(guò)水解與縮聚反應(yīng)在基體表面膠凝形成薄膜，最后經(jīng)干燥、煅燒和燒結(jié)獲得一定結(jié)構(gòu)的表面薄膜。

80 年代又開(kāi)發(fā)了磷酸鋯和磷酸鈦配方，被廣泛應(yīng)用于易拉罐表面鈍化。其無(wú)鉻鈍化產(chǎn)品Alodine(阿洛丁)5200 的處理時(shí)間為5 ~ 120 s，溫度20 ~ 30 °C，處理液pH 為3.0 ~ 3.6，所獲得的涂層由30% ~ 40%的鋯(鈦)鹽、25% ~ 35%的鋁的氧化物、5% ~ 15%的鋁的氟化物和2% ~ 30%的有機(jī)聚合物組成。其特點(diǎn)是：無(wú)重金屬，降低了污水處理的成本，減少了重金屬對(duì)環(huán)境的污染，改善了操作工人的作業(yè)環(huán)境；基于鋯鹽和鈦鹽以及聚合物等，取代了重金屬鈍化膜；室溫處理，節(jié)約能源；鈍化時(shí)間短，提高了生產(chǎn)效率；既可用于噴淋也可用于浸漬；為有機(jī)涂層提供了的基底。

鋯鈦體系目前在鋁罐、室內(nèi)散熱器和鋁輪轂等方面已獲得了應(yīng)用，但其耐蝕性能仍低于鉻酸鹽膜，而且經(jīng)此工藝處理后的轉(zhuǎn)化膜沒(méi)有顏色，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了一定的困難，因而在高耐候性和高耐蝕性要求的產(chǎn)品上還很少應(yīng)用。