Alüminize etme, paslanmaz ve diğer alaşımlı çeliklerin oksidasyon ve korozyon direncini artırmak için uygulanan bir termo-kimyasal difüzyon işlemidir. Ayrıca daha fazla sürünme direnci, sertlik ve korozyon direnci elde etmek için nikel ve kobalt bazlı alaşımlarda da kullanılır.
Alüminize genellikle difüzyon hızına bağlı olarak uzun bekleme süreleri ile 800-1000°C gibi nispeten yüksek bir sıcaklıkta yapılır. Çelik grupları için bu sıcaklıklar yeterli olurken Ni bazlı alaşımlar ve Ti bazlı alaşımlar için alüminize etme sıcaklığı 1000-1100°C olmalıdır.
Alüminizasyon fırınlarında atmosfer argon veya hidrojen atmosferi olabilir. Kullanılan alümina tozlarının özellikleri kaplamanın yöntemine göre değişebilir. Bazı durumda tozların saflık oranı %99.9'u sağlamalıdır. Yine tozların boyutu ise bazı durumlarda 10 mikron ile sınırlandırılmıştır.
Alüminizasyon kaplama kalınlığı ne kadardır?
Bu sorunun tam cevabını uygulamaya göre vermek daha doğru olur ancak 30-80 mikron arasında bir kalınlık elde edilebilir.
Alüminize edilmiş parçalar kullanılacakları yere göre daha sonra bir başka termal bariyer kaplama ile de kaplanabilir. Özellikle havacılık uygulamalarında bu kullanılır.
Kaplama yöntemleri
Kutu içerisinde kaplama: (pack coating veya pack sementation)
En eski difüzyon yöntemlerinden biri olan kutu sementasyona benzer şekilde iş parçaları alüminize edici tozun içerisine gömülü olarak bir kutuya yerleştirilir ve bir fırın içerisinde ısıtılır.
Buhar Fazlı Kaplama: (Vapor Phase Coating)
Kutu kaplamaya göre daha yeni bir teknolojidir. İş parçasının donör malzemelerin üzerine yerleştirildiği bir buhar fazı kaplama sisteminde parçalar kaplanmaktadır, böylece parçaların yüzeyi toz ile temas yoluyla kirlenmeyecektir. Donör malzemeden buharlaşan kaplama elementleri iş parçası üzerinde yoğunlaşarak kaplama işlemi yapılır. Buhar Fazlı Alüminize (VPA) ve Buhar Fazlı Kromize (VPC) bu metod için tipik kaplama işlemleridir.
Kimyasal Buhar biriktirme: (Chemical Vapor Deposition)
Kaplamanın en gelişmiş yöntemi, donör malzemeyi halojenür oluşturan gazlarla reaksiyona sokarak, iş parçası üzerinde kaplamayı üretme esasına dayanır. Sıcaklık ve gaz akış hızlarını ayarlayarak biriktirme hızı kontrol edilebilir.
Uygulama alanları
Havacılık motor uygulamaları
Kimya tesislerinde sıcaklık ve korozyona maruz kalan parçalar