Vad betyder diffusionsbeläggning?
Diffusionsbeläggning är en process där metallkomponenter som kommer att utsättas för höga temperaturer och mycket korrosiva miljöer beläggs med ett icke-korrosivt material . Processen görs normalt vid förhöjda temperaturer i en kontrollerad kammare.
De mest använda beläggningarna är krom, aluminium eller kiselmaterial. Substratmaterial som vanligtvis beläggs inkluderar kobolt- och nickelbaserade superlegeringar, stål (inklusive kol, legerade och rostfria stål) och eldfasta metaller, bland andra legeringar. Som ett resultat utvecklar basmetallen extremt motstånd mot korrosion, oxidation och erosion under sina svåra arbetsförhållanden. Detta gör processen mycket tillförlitlig, vilket förbättrar tillverkningen av kritiska komponenter. Diffusionsbeläggning används normalt för att bearbeta gasturbinmotorkomponenter (vingar, blad och höljen), pumphjul, skjutventiler och kraftgenereringskomponenter.
Diffusionsbeläggning kallas även ytlegering.
Kunskaper.se förklarar diffusionsbeläggning
Diffusionsbeläggning kan göras med hjälp av tre processer:
- Diffusion i flytande tillstånd
Diffusion i fast tillstånd
Fasttillståndsdiffusion används med bland annat nickel, titan och järn, och ångtrycket hos beläggningsmetallen måste vara lägre än basmetallen. Processen utförs normalt i en hermetiskt tillsluten behållare med basmetallen täckt med det pulverformiga beläggningsmaterialet. Behållaren upphettas sedan i vakuum, vid en temperatur av 1000°C 1500°C (1800°F till 2700°F). Beläggningsmetallen smälter för att täcka hela ytan av basmetallen. Denna process kallas även packcementering.
Zink, krom och koppar beläggs normalt genom vätskediffusion. Vätskediffusion utförs i tankugnar där den spridande metallen interagerar med basmetallens yta vid 800°C till 1300°C (1400°F till 2300°F). Komplex diffusionsbeläggning kan uppnås genom denna process, såsom kromkalorisering såväl som kromnickelplätering.
I kemisk gasdiffusion eller gasfasdiffusion utan kontakt, beläggningsmaterial upphettas till gasform på ett avstånd från den yta som är mättad. De gasformiga kemiska föreningarna i beläggningselementet reagerar med grundmetallen, vilket resulterar i diffusion av metallen. Denna gasfas består av halogenider för att säkerställa sublimering av den diffuserande metallen på basmetallens yta. Processen utförs vanligtvis i specialdesignade ugnar vid en temperatur på 700°C till 1000°C (1300°F till 1800°F).
