近年来模具材料不仅供应短缺，而且价格大涨。因此模具设计中，在满足使用性能的基础上，比较理想的方法是对普通材料进行表面改性，使之满足使用性能要求。45钢是应用较多的优质碳素结构钢，经调质处理可获得良好的综合力学性能，并且价格便宜，来源广泛，但其耐蚀性、耐热性等性能受到限制。钢件渗铝后具有优良的耐蚀性、耐热性和外观装饰性，综合力学性能得以提高。
实验材料为45钢，试样尺寸为50mm×30mm×10mm。浸镀用铝为工业纯铝。试样经除油、除锈、水洗和助镀处理等，在730℃纯铝熔液中浸镀10min。扩散退火处理在SXL-1008型程序控温箱式电炉中进行，热处理过程中，第Ⅰ阶段升温速率为10℃/min，第Ⅱ阶段升温速率为2℃/min，保温温度为850℃，时间为4h，保温结束后取出试样，空冷。
45钢表层渗铝后，液态铝和固态铁接触时，在表面发生相互扩散和相界面反应，并在固液两种金属中形成扩散层。由于渗层主要由表面层和过渡层组成，表面层的组织主要是α固溶体，过渡层的组织主要由Fe2Al5和少量FeAl3组成。他们的存在使试样表面具有白亮的金属光泽、良好的导电和导热性能以及优良的抗腐蚀和抗氧化能力，镀层与基体之间成为冶金结合，具有很强的结合力，因而镀层不易脱落。但这些金属间化合物使该镀层产生脆性，从而削弱镀层承受加工变形的能力。
45钢表面渗铝退火处理前，渗层为径向生长的等轴晶，与基体有清晰分界;退火后，Fe原子扩散进入渗层，Al原子也向基体扩散，形成新的合金扩散层。渗铝层硬度大于45钢基体，退火后渗层硬度下降。
