Fe-Al金屬間化合物憑借其低密度、高強(qiáng)度和優(yōu)異的抗氧化、耐腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)工程材料中[1,2] 近年來(lái)，有關(guān)Fe-Al 金屬間化合物涂層的研究也取得了較好的進(jìn)展 如馬壯等[3]利用氬弧熔覆方法在Q235鋼表面制備了Fe-Al和Fe-Al/Al2O3熔覆層，熔覆層的存在不僅提高了基體材料硬度，還使Q235鋼的抗氧化性能提高了4倍以上 此外，廖遠(yuǎn)祿等[4]研究了碳鋼熱浸鍍鋁涂層的磨損性能，發(fā)現(xiàn)900℃擴(kuò)散退火后涂層主要含脆性相Fe2Al5，1000℃退火后全部轉(zhuǎn)化為韌性相FeAl，磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鍍鋁鋼在200~400℃具有優(yōu)異耐磨性能的磨損機(jī)制為氧化輕微磨損 N. Cinca等[5]通過超音速火焰噴涂法制備了Fe-Al涂層，分析了涂層的摩擦現(xiàn)象及磨損機(jī)理 包埋滲鋁法是一種常用的滲鋁工藝，其利用原位化學(xué)氣相沉積原理，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的鋁原子與基體接觸，再進(jìn)行加熱、保溫和擴(kuò)散等步驟，使鋁原子與基體材料結(jié)合，進(jìn)一步形成金屬間化合物滲層[6~8] Fe-Al滲層是在鋼材表面進(jìn)行包埋滲鋁得到的產(chǎn)物 如謝歡等[9]在GCr15鋼表面進(jìn)行包埋滲鋁，通過調(diào)整不同參數(shù)，得到最佳滲鋁工藝參數(shù) S. Majumdar等[10]在SS316不銹鋼表面進(jìn)行包埋滲鋁形成了Fe-Al滲層，并進(jìn)一步分析了滲層在不同熱處理溫度下的物相轉(zhuǎn)變規(guī)律 同時(shí)，其他學(xué)者對(duì)包埋滲鋁法獲得Fe-Al滲層的性能也進(jìn)行了研究，如M. Huang等[11]研究了X80管線鋼低溫包埋滲鋁后氧化得到陶瓷涂層的耐腐蝕性能，認(rèn)為Fe-Al涂層提高基體耐腐蝕性能的原因在于α-Al2O3陶瓷層的形成 本文以低碳鋼Q235為研究對(duì)象，通過調(diào)整滲鋁溫度和滲鋁時(shí)間，選擇特定的滲鋁劑，在低碳鋼表面進(jìn)行粉末包埋滲鋁，并對(duì)滲鋁層表面物相、表面及截面形貌、成分和截面硬度進(jìn)行表征，并進(jìn)一步分析Fe-Al滲層形成的熱、動(dòng)力學(xué)條件，以揭示Fe-Al滲層的形成機(jī)制 1 實(shí)驗(yàn)方法1.1 樣品制備 Q235低碳鋼的化學(xué)成分如表1所示 采用線切割將其加工成10 mm×10 mm×2 mm的樣品 AlCl3是可以實(shí)現(xiàn)低溫滲鋁最合適的催滲劑[12]，因此，包埋滲鋁試驗(yàn)滲劑組成有催滲劑AlCl3、供鋁劑Al粉和惰性添加劑Al2O3粉 試劑具體規(guī)格如表2所示 Table 1 表1 表1Q235低碳鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù), %) Tabl