فرایند آلومینایزینگ

آلومینایزینگ (آلومینیزاسیون) به چه معناست؟

آلومینایزینگ (آلومینیزاسیون) یک فرآیند رسوب بخار شیمیایی در دمای بالا (CVD) است که طی آن بخارات آلومینیوم در سطح فلز پایه پخش می شود و آلیاژهای آلومینید متالورژیکی جدید را تشکیل می دهد.
فرآیند آلومینایزینگ از مواد پایه در برابر خوردگی در دماهای بالا محافظت می کند. آلومینیوم سازی به طور گسترده توسط صنعت برای محافظت از قطعات و سازه های فولادی در برابر اکسیداسیون حرارتی و آب بندی در دمای سرویس تا ۱۰۰۰۰ درجه سانتیگراد استفاده می شود و حفاظت طولانی مدت را تضمین می کند.

فواید:

آلومینایزینگ یا آلیاژسازی انتشار آلومینیوم یک فرآیند اقتصادی برای مهار خوردگی با محافظت از سطح فولادها، فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای نیکل است که در محیط های شدید با دمای بالا کار می کنند. مشابه فرآیند گالوانیزه کردن، آلومینیوم به صورت متالورژیکی به سطح فولاد متصل می شود و بازتاب حرارتی عالی و محافظت در برابر خوردگی را فراهم می کند.
آلومینایزینگ دارای خواص زیر است:

• مقاومت در برابر سولفیداسیون – محافظت از فولاد در برابر حمله H2S، SO2، SO3
• مقاومت در برابر اکسیداسیون – فیلم اکسید آلومینیوم پایدار تشکیل شده است
• مقاومت در برابر کربوریزاسیون – از انتشار کربن به فلز پایه جلوگیری می کند
• نفوذ هیدروژن – نرخ انتشار H2 به فولاد کاهش می یابد
• سطوح پوشانده شده از اجزای آلومینیومی را می توان جوش داد.

به عنوان مثال، فولادی که با یک آلیاژ آلومینیوم-سیلیکون، معروف به فولاد آلومینیومی پوشانده شده است، بهتر از مواد فولادی پایه در برابر خوردگی و گرما مقاومت می کند. فولاد آلومینیومی به صورت صنعتی برای کاربردهای با دمای بالا مانند مشعل ها یا اجاق ها استفاده می شود. این ماده همچنین برای ساخت لوله هایی استفاده می شود که مواد خورنده مانند بخار یا اسیدها را حمل می کنند. فولاد آلومینیومی در محصولات روزمره مانند ظروف پخت و پز و کباب پز در فضای باز نیز استفاده می شود. فولاد آلومینیومی در مقایسه با فولاد گالوانیزه مقاومت در برابر خوردگی بالاتری از خود نشان می دهد، اما معمولاً هزینه بیشتری دارد.

برای سفارش خرید یا استعلام قیمت و یا خدمات برش با ما تماس بگیرید :

۰۹۱۳۳۸۹۰۰۹۸

 ۰۹۱۳۴۶۳۰۹۰۰

مزیت آلومینایزینگ در مقابل گالوانیزه کردن چیست؟

آلومینیوم به دلیل ویژگی های سبک وزن، ضد خوردگی و هدایت حرارتی ترجیح داده می شود، در حالی که فولاد گالوانیزه سنگین تر و گران تر است. آلومینیزاسیون یا آلومینایزینگ در مقایسه با گالوانیزه برای مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر، اسپری نمک و میعانات صدا خفه کن عملکرد برتری دارد.
آلومینایزینگ به ویژه برای محافظت از فولادهای ملایم، کم آلیاژ و پر کربن موثر است. در محافظت از دودکش های ژنراتور، کانال ها، صدا خفه کن ژنراتور و دودکش های دیگ بخار در برابر حرارت و خوردگی در دماهای بالا بسیار موثر است. آلومینایزینگ اسپری به ویژه در محیط های دریایی و اسیدی مفید است. پوشش آلومینیومی به ویژه در برابر حملات گازهای گوگردی مقاوم است. استفاده از آلومینایزینگ به ویژه در تجهیزات فرآوری پتروشیمی و کارخانه های گاز سودمند است.

مدیریت و کنترل خوردگی

در طول فرآیند آلومینایزینگ، مواد از بسته از طریق تشکیل گاز مونو هالید آلومینیوم فرار میانی به سطح اجزاء منتقل می‌شود و به این ترتیب فرآیند پوشش احتمالاً با دقت بیشتری به عنوان فرآیند رسوب بخار شیمیایی (CVD) توصیف می‌شود. نفوذ متقابل بین آلومینیوم رسوب‌دهنده و آلیاژ بستر منجر به تشکیل پوشش بین فلزی، عمدتاً NiAl، CoAl، FeAl یا TiAl بسته به پایه آلیاژ می‌شود، اما تا حدی حاوی بیشتر عناصر موجود در آلیاژ پایه است. چه در محلول و چه به صورت فازهای پراکنده.
فرآیند آلومینایزینگ CVD با شماتیک در شکل ۳ به بهترین وجه نشان داده و توضیح داده شده است، که شیمی های مختلف درگیر در طی رسوب آلومینیوم و تشکیل یک پوشش آلومینیوم نیکل از یک بسته آلومینیومی را توضیح می دهد. فرآیندهای درگیر در پوشش انتشار پیچیده هستند، حتی زمانی که فقط نیکل و آلومینیوم در نظر گرفته شوند، همانطور که به صورت شماتیک در شکل ۳ نشان داده شده است. محدوده ترکیباتی که هر فاز آلومینید نیکل برای آنها پایدار است (که با دمای فرآیند متفاوت است). و فرآیندهای انتشار غالب در آلیاژ تازه تشکیل شده (سطح نزدیک) به دلیل فرآیندهای بین انتشار (که به ترکیب آلیاژ نیز بستگی دارد).

حفاظت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا با استفاده از پوشش های نانوکریستالی:

تکنیک افزایش یافته عمل مکانیکی
اخیراً، یک فرآیند ترکیبی آلومینایزینگ و لایه برداری توپ توسط گروه نویسندگان (تحقیق مشترک در USTB و UOA) برای تولید پوشش‌های بین فلزی آلومینیومی نانوساختار روی فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و/یا سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل در دمای عملیاتی نسبتاً پایین ایجاد شده است. (۴۴۰-۶۰۰ درجه سانتی گراد) و در زمان کوتاه (۱۵-۱۲۰ دقیقه) (به شکل ۷٫۳ مراجعه کنید) (Zhan et al., 2006a, 2006b, 2006c, 2006d, 2007, 2009). در این فرآیند، گلوله‌های آلیاژی کوچکی به یک مخزن حاوی پودر Al، پرکننده و فعال‌کننده اضافه می‌شوند. سه مورد آخر برای سیمان کاری پک معمولی استفاده شد. مخزن گرم شده در یک کوره سپس توسط یک ویبراتور مکانیکی ارتعاش داده شد. اعتقاد بر این بود که تشکیل پوشش های آلومینیومی در این فرآیند معمولاً از طریق چهار مرحله زیر انجام می شود:
۱-ضربه شدید گلوله های ارتعاشی منجر به جوشکاری ذرات Al بر روی بستر شد و یک لایه غنی از آل بر روی سطح تشکیل شد.
۲-توپی شدن تصادفی جهت دار همچنین باعث تغییر شکل پلاستیک شدید زیرلایه و برش دانه ها شد که در نتیجه منجر به تشکیل مقدار زیادی عیوب ساختاری مانند خطوط دررفتگی و نوارهای لغزش موازی در دانه ها، دیواره های دررفتگی متراکم در مرز دانه ها و کریستال های شکاف شد. این نقص ها انتشار اتمی را بسیار تسریع کرد. دمای بالای محلی در نواحی ضربه نیز انتشار اتمی را ترویج می‌کند که منجر به هسته‌زایی فازهای آلومینید در مرز دانه‌ها و سایر نقص‌های ساختاری می‌شود. یک لایه اولیه بر روی سطح زیرلایه در نتیجه برخورد مکرر توپ ها تشکیل شد.
۳٫دانه های آلومینید فازبندی شده در لایه آلیاژی اولیه با ضربه توپ بعدی تصفیه شد و یک لایه Al دیگر در بالا تشکیل شد.
۴-انتشار آلومینیوم و عناصر زیرلایه بین لایه Al تازه تشکیل شده و لایه آلیاژ اولیه صورت گرفت. انتشار به داخل آلومینیوم توسط دانه های درشت زیرلایه مانع شد، در حالی که انتشار بیرونی عناصر بستر در امتداد مقدار زیادی مرز دانه و نقص در لایه آلیاژ افزایش یافت. برخورد مداوم توپ ممکن است باعث یک سری واکنش‌ها شود، از جمله شکستن لایه غنی از Al بر روی سطح و ایجاد ریزساختار همگن و متراکم‌تر.
مشاهده می شود که در این فرآیند نانوساختارهای سطحی ناشی از لایه برداری توپ و انتشار اتمی به طور همزمان انجام شد، بنابراین رشد دانه در عملیات پس از حرارت حذف شد. شکل گیری پوشش ها مربوط به تغییر شکل پلاستیک، پالایش دانه، انتشار اتمی و هسته سازی و رشد فاز جدید است و بسیار متفاوت از آلومینایزینگ بسته های معمولی است.

ورق آلومینایز