Aluminid v plynnej fáze (VPA)

Tento typ aluminidového povlaku sa označuje aj ako VPA alebo Above-The-Pack. V spoločnosti Bodycote je náš proces výroby aluminidu v plynnej fáze (VPA) procesom typu above-the-pack, pričom komponenty sa umiestnia do zahriatej inertnej atmosféry a obklopia sa darcovským materiálom CrAl. Darcovský materiál neprichádza priamo do kontaktu s komponentmi.

Pri tepelnom spracovaní sa hliník v darcovskom materiáli a halogenidovom aktivátore v atmosfére nosného plynu odparí a kondenzuje na cieľových komponentoch. Následne difunduje ďalej do substrátu a spája sa s niklom, čím vzniká aluminid niklu. Výsledný povlak obsahuje difúznu aj aditívnu vrstvu. V horúcom prostredí sa vytvára trvanlivá vrstva oxidu, ktorá chráni komponent pred ďalšou oxidáciou. Proces VPA je možné použiť aj na povlakovanie vnútorných kanálikov komponentov, napríklad lopatiek turbíny. VPA možno okrem toho kombinovať s platinovým povlakovaním za vzniku aluminidov platiny. Pri zmene darcovského materiálu možno túto techniku použiť ako proces chrómovania v plynnej fáze (VPC) na ochranu voči korózii za tepla.

Výhody

• Cenovo výhodné riešenie na zvýšenie odolnosti voči oxidácii a korózii superzliatin za tepla
• Pomerne tenký povlak, aditívna vrstva približne 0,001“ – 0,003“
• Možnosť povlakovať interné kanáliky
• Na dodatočné zvýšenie ochrany je možné tento proces kombinovať s inými postupmi povrchovej úpravy ako tepelnej bariéry
• Robustné spracovanie po spustení
• Používa sa pre široký rad superzliatin

Aplikácie

• Obvykle tvorí prvú líniu ochrany vo funkcii zvýšenej odolnosti voči oxidácii a korózii pre superzliatiny
• Vo veľkej miere sa používa v prípade komponentov plynových turbín vystavených vysokým teplotám (lamely, lopatky, kryty a spaľovacie komory)

Detaily procesu

Dávka komponentov sa spracováva vo veľkých kruhových bubnoch obklopených darcovským materiálom a aktivátorom. Darcovský materiál je uložený v samostatných košoch a nedotýka sa priamo komponentov. Tieto bubny sa potom naložia do retorty a umiestnia do pece. Inertný plyn prechádza cez bubny aj retortu pri súčasnom zahrievaní na teplotu, pri ktorej sa odparuje darcovský materiál. Výpary darcovského materiálu kondenzujú na cieľových komponentoch a difundujú do materiálu substrátu. Komponenty sa následne vákuovo tepelne spracujú, čím sa ešte viac zdokonalia ich vlastnosti.