กระบวนการอลูมิเนย์
1. อลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อน
การไหลของกระบวนการ
การทำอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อนเกี่ยวข้องกับการจุ่มชิ้นส่วนเหล็กที่สะอาดลงในอลูมิเนียมหลอมเหลวหรือโลหะผสมอลูมิเนียมที่อุณหภูมิ 680-780°C. ขั้นตอนกระบวนการมีดังนี้:
- ชิ้นงาน → การขจัดไขมัน → การขจัดสนิม → การปรับสภาพ → อลูมิเนียมแบบจุ่มร้อน.
การก่อตัวของชั้นอลูมิเนียมจุ่มร้อน
การก่อตัวของชั้นอะลูมิเนียมจุ่มร้อนเกิดขึ้นในสามขั้นตอน:
- เหล็กที่สะอาดจะถูกจุ่มลงในอลูมิเนียมหลอมเหลว, ทำให้อลูมิเนียมเหลวสามารถแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวเหล็กได้.
- ชั้นการแพร่กระจายของสารประกอบระหว่างโลหะอะลูมิเนียม-เหล็ก, รวมทั้ง FeAl3 ด้วย (θ เฟส) และ Fe2Al5 (η เฟส), แบบฟอร์ม.
- หลังจากที่ชิ้นงานถูกยกออกจากอลูมิเนียมหลอมเหลวแล้ว, มีการเคลือบอลูมิเนียมติดอยู่กับพื้นผิว.
ชั้นอลูมิเนียมแบบจุ่มร้อนประกอบด้วยชั้นการแพร่กระจายจากขั้นตอนที่สองและการเคลือบอลูมิเนียมจากขั้นตอนที่สาม.
2. ผงอลูมิไนซ์
อลูมิไนซ์แบบผงเป็นกระบวนการอะลูมิไนซ์แบบแพร่กระจาย. ในวิธีนี้, เหล็กหรือโลหะผสมอุณหภูมิสูงปิดผนึกด้วยสารอะลูมิไนซ์และให้ความร้อนถึง 800-950°C เป็นเวลาหลายชั่วโมง. หลังจากระบายความร้อนแล้ว, ชั้นอลูมิไนซ์ชนิดแพร่กระจายจะเกิดขึ้น.
สารอะลูมิไนซ์ประกอบด้วย AI เป็นหลัก (หรืออัล/เฟ)-ประเภท NH4Cl-Al2O3. ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการ:
- NH4Cl → NH3↑ + เอชซีแอล↑
- 6เอชซีแอล + 2อัล → 2AlCl3 + 3H2↑
- เฟ + AlCl3 → FeCl3 + [อัล]
ในปฏิกิริยาเหล่านี้, อะตอมอลูมิเนียมที่ใช้งานอยู่ ([อัล]) จะถูกสะสมไว้บนพื้นผิวเหล็ก, เจาะเข้าไปในวัสดุเพื่อสร้างชั้นอลูมิไนซ์ที่ทำจากสารประกอบอลูมิเนียมและเหล็กทั้งหมด.
3. วิธีการอะลูมิไนซ์อื่น ๆ
วิธีการแพร่กระจายแบบจุ่มร้อน
หลังจากทาอลูมิเนียมแบบจุ่มร้อนแล้ว, ชิ้นงานเหล็กจะกระจายที่อุณหภูมิ 800-950°C. กระบวนการนี้จะเปลี่ยนการเคลือบอะลูมิเนียมให้เป็นชั้นสารประกอบอะลูมิเนียม-เหล็ก, สร้างชั้นอลูมิไนซ์แบบแพร่กระจาย.
วิธีการผสมอลูมิไนซ์แบบสารละลาย
สารอะลูมิไนซ์ที่เป็นของแข็งผสมกับสารยึดเกาะและน้ำเพื่อสร้างเป็นสารละลาย, ซึ่งทาลงบนพื้นผิวชิ้นงาน. จากนั้นชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนเพื่อกระจายสารอะลูมิไนซ์.
อิเล็กโตรโฟเรซิส-อะลูมิไนซ์แบบกระจาย
ผงอลูมิเนียมถูกทาลงบนชิ้นงานอย่างสม่ำเสมอโดยใช้อิเล็กโตรโฟรีซิส. จากนั้นชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนเพื่อกระจายอะลูมิเนียม. หากอุณหภูมิความร้อนต่ำกว่า 500°C, มีเพียงการเคลือบอะลูมิเนียมเผาผนึกเท่านั้น. ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C, ชั้นอลูมิไนซ์แบบแพร่กระจายจะถูกสร้างขึ้น.
การพ่น-กระจายอลูมิไนซ์ด้วยความร้อน
อลูมิเนียมถูกเคลือบบนพื้นผิวชิ้นงานโดยใช้การพ่นด้วยความร้อนหรือไฟฟ้าสถิต. จากนั้นชิ้นงานจะถูกนำไปผ่านกระบวนการอะลูมิไนซ์แบบกระจายความร้อน.
