周立玉，李秀兰，王小兰，易 军，张旭东

(四川轻化工大学 机械工程学院，四川 宜宾 644000)

低碳钢具有强度较低、耐腐蚀性差、力学性能好，机械加工性好，价格便宜等特点，是常用的结构材料，在电器、交通运输、航空航天、国防军事、手动工具和汽车等领域具有非常重要的应用价值和前景，在低碳钢的应用过程中，腐蚀、断裂和磨损是其发生失效的主要方式[1-2]。在低碳钢表面扩渗一层涂层，能有效地减缓低碳钢表面的腐蚀，进而提高低碳钢的性能。目前低碳钢表面合金化主要有两种方法：第一种是采用表面冶金的方法；第二种是采用固态扩渗金属的方法。表面冶金技术容易产生较多的冶金缺陷，金属表面的组织结构、成分容易产生不均匀性，使材料表面的耐腐蚀性和力学性能降低；对于固态扩渗来说，主要依靠原子间的扩散或反应来实现改性。目前在低碳钢研究方面，为了提高耐腐蚀和磨损性能，大多数采用电镀的方法，通过不同工艺方法，可以制备富含B、Zn、Al、Cr、V、Ni、P等合金元素的二元(或多元)金属基合金层。其中以B、Cr、V为合金元素形成的合金层硬度虽然很高[3-4]，但其耐腐蚀性不尽如人意。另外以Zn、Al为合金元素形成金属层的耐腐蚀性比较高，但是Zn和Al在制备过程中易于挥发，合金层的成分不易控制[5]，其次在低碳钢管表面镀Ni-P-Zn合金层，技术工艺复杂、操作繁琐[6-7]。通过固态扩渗对低碳钢表面进行改性，可以改善低碳钢的综合性能和控制渗层深度，不受低碳钢形状的局限，并且成本较低。……