Lazer Kaplama Öncesi-Ön Isıl İşlem Gerektiren Malzemeler

Lazer kaplama, kaplama malzemelerini ve alt katman yüzeyini yüksek-enerjili bir lazer ışınıyla eriterek alt katman yüzeyinde yüksek-performanslı bir metalurjik bağlama kaplaması oluşturan gelişmiş bir yüzey modifikasyon teknolojisidir. Ancak bazı malzemeler için doğrudan Lazer Kaplamaön-ısıl işlem uygulanmaması genellikle çatlaklar, gözenekler veya kaplama katmanında zayıf yapışma gücü gibi ciddi kusurlara yol açar. Ön-ısıl işlem esas olarak kaplama bölgesi ile alt tabaka arasındaki sıcaklık farkını azaltır, hızlı ısıtma ve soğutma işlemi sırasında oluşan termal gerilimi azaltır ve alt tabakanın mikro yapısını ve mekanik özelliklerini iyileştirir, böylece yüksek-kaliteli kaplama için sağlam bir temel oluşturur. Ön-ısıl işleme ihtiyaç duyan malzemelerin seçimi, bunların kimyasal bileşimi, karbon içeriği ve termal iletkenliğiyle yakından ilgilidir.

Yüksek-karbonlu ve yüksek-alaşımlı çelikler, ön-ısıl işlemi zorunlu kılan başlıca malzemelerdir.Lazer Kaplama. 45# çelik, T10 takım çeliği ve krom, molibden veya vanadyum içeren çeşitli alaşımlı yapı çelikleri gibi %0,4'ten yüksek karbon içeriğine sahip çelikler zayıf ısı iletkenliğine ve yüksek sertleşebilirliğe sahiptir. Doğrudan lazer kaplama sırasında, hızlı sıcaklık artışı ve düşüşü alt tabakada önemli miktarda termal gerilime neden olacak ve hem kaplama katmanında hem de ısıdan-etkilenen bölgede kolayca çatlaklara neden olacaktır. Ayrıca dökme demirler, özellikle yüksek-kromlu dökme demir ve sfero dökme demir de ön-ısıtma gerektirir. Dökme demirler, eşit olmayan dağılıma sahip grafit fazları içerir ve yüksek sıcaklıktaki lazer ışınımı, kolayca grafit oksidasyonuna ve hacim genişlemesine neden olarak iç gerilim yoğunlaşmasına yol açabilir; ön-ısıl işlem, sıcaklık alanını homojen hale getirebilir ve bu tür riskleri azaltabilir. Havacılık ve uzay alanlarında kullanılan titanyum alaşımları ve nikel{13}}bazlı süper alaşımlar gibi bazı refrakter metaller ve bunların alaşımları da termal şoka karşı yüksek hassasiyetleri nedeniyle uygun ön ısıl işleme ihtiyaç duyar.

Yukarıda adı geçen malzemeler için ön-ısıl işlem, isteğe bağlı bir süreç değil, malzemenin başarısı için çok önemli bir garantidir.Lazer Kaplama. Uygun ön-ısıtma, yalnızca çatlakların ve diğer kusurların oluşumunu etkili bir şekilde önlemekle kalmaz, aynı zamanda kaplama tozunun alt tabaka yüzeyinde ıslanabilirliğini de geliştirerek yoğun bir metalurjik bağlanma arayüzünün oluşumunu teşvik eder. Ayrıca ön ısıl işlem, alt tabakanın mikro yapısını iyileştirebilir, kaplama katmanı ile alt tabaka arasındaki sertlik farkını azaltabilir ve kaplamalı parçanın genel aşınma direncini, korozyon direncini ve yorulma direncini artırabilir. Ön ısıtma sıcaklığının ve bekletme süresinin belirli malzeme türüne ve parça boyutuna göre hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğine dikkat edilmelidir; aşırı ön-ısıtma alt tabakada tane büyümesine yol açabilirken, yetersiz ön-ısıtma istenen gerilim giderme etkisini sağlayamaz