钢的粉末法铝铬共渗层比粉末法单一渗铝、渗铬层具有更优良的综合性能,能有效提高表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性等。传统的粉末法铝铬共渗存在处理温度高、保温时间长、渗剂利用率低等问题。为克服传统粉末法铝铬共渗存在的问题,本研究主要以Q195钢和45钢为研究对象,在粉末法铝铬共渗保温过程中施加交流电场进行交流电场粉末法铝铬共渗。通过观察、测试与分析渗层的组织与相结构、生长规律、显微硬度分布及高温抗氧化性能,研究交流电场粉末法铝铬共渗特性。研究结果表明:相较于交流电场单一渗铝,在渗铝剂中加入适量铬粉或高碳铬铁粉能够显著促进以渗铝为主的交流电场铝铬共渗层的生长,渗层厚度最高能增加1倍左右,且高碳铬铁粉的促渗效果比铬粉的更显著;但若渗剂中铬含量过高,反而会抑制交流电场铝铬共渗层的生长,使得共渗层的厚度低于交流电场单一渗铝层的厚度,甚至接近常规渗扩渗层的厚度。增大电场强度能促进铝铬共渗层的生长,电场电流为4A时,Q195钢800℃4小时的以渗铝为主的共渗层厚度至少增加了4倍;渗扩温度低至600℃进行4小时以渗铝为主的交流电场铝铬共渗,Q195钢与45钢也分别能生成36μm与24μm的渗层。在渗铬剂中加入微量铝粉对以渗铬为主的铝铬共渗层的生长影响很小,相较于交流电场单一渗铬,在渗铬剂中加入0.05%铝粉进行交流电场粉末法铝铬共渗,渗层厚度略微增加,继续增加铝粉量,渗层厚度则会略微减薄。以渗铝为主的交流电场铝铬共渗层越厚、越致密,其抗高温氧化性越好;相较于交流电场单一渗铬层,在渗铬剂中加入0.05%铝粉提高了渗层的抗高温氧化性;以渗铝为主的交流电场铝铬共渗层的抗高温氧化性优于以渗铬为主的交流电场铝铬共渗层的。分析认为:交流电场在交流电场粉末法渗扩中具有电阻热效应和电磁搅拌效应,不仅使活性欲渗扩原子产生的更快、更多,还在渗扩件中增加活性原子的扩散通道,降低活性原子的扩散激活能。微量铬/铝与稀土的作用类似,增加试样表层晶格畸变,提供更多供活性原子扩散的通道。高温环境下,铝铬共渗层表层的Al、Cr与氧气发生反应生成致密稳定的铝/铬复合氧化物保护膜,阻碍基体与氧气接触,降低了基体的氧化速率。