Materiales que requieren tratamiento térmico previo-antes del revestimiento láser

El revestimiento láser es una tecnología avanzada de modificación de superficies que forma un revestimiento de unión metalúrgica de alto-rendimiento en la superficie del sustrato al fundir los materiales del revestimiento y la superficie del sustrato con un rayo láser de alta-energía. Sin embargo, para ciertos materiales, directo Revestimiento lásersin tratamiento térmico previo-a menudo se producen defectos graves, como grietas, poros o poca fuerza de unión en la capa de revestimiento. El tratamiento térmico previo- reduce principalmente el gradiente de temperatura entre la zona de revestimiento y el sustrato, alivia el estrés térmico generado durante el rápido proceso de calentamiento y enfriamiento y mejora la microestructura y las propiedades mecánicas del sustrato, sentando así una base sólida para un revestimiento de alta-calidad. La selección de materiales que necesitan pre-tratamiento térmico está estrechamente relacionada con su composición química, contenido de carbono y conductividad térmica.

Los aceros con alto-carbono y alta-aleación son los materiales principales que exigen un tratamiento térmico previo-antesRevestimiento láser. Los aceros con un contenido de carbono superior al 0,4%, como el acero 45#, el acero para herramientas T10 y diversos aceros estructurales de aleación que contienen cromo, molibdeno o vanadio, tienen una conductividad térmica deficiente y una alta templabilidad. Durante el revestimiento láser directo, el rápido aumento y descenso de la temperatura provocará un estrés térmico significativo en el sustrato, lo que fácilmente inducirá grietas tanto en la capa de revestimiento como en la zona afectada por el calor-. Además, los hierros fundidos, especialmente los hierros fundidos con alto contenido de cromo-y los hierros fundidos nodulares, también requieren pre-calentamiento. Los hierros fundidos contienen fases de grafito con una distribución desigual, y la irradiación láser de alta-temperatura puede provocar fácilmente la oxidación del grafito y la expansión del volumen, lo que lleva a la concentración de tensiones internas; El tratamiento térmico previo puede homogeneizar el campo de temperatura y reducir dichos riesgos. Algunos metales refractarios y sus aleaciones, como las aleaciones de titanio y las superaleaciones a base de níquel-utilizadas en los campos aeroespaciales, también necesitan un tratamiento térmico previo adecuado debido a su alta sensibilidad al choque térmico.

Para los materiales antes mencionados, el tratamiento térmico previo-no es un proceso opcional sino una garantía crucial para el éxito delRevestimiento láser. Un pre-calentamiento adecuado no solo puede prevenir eficazmente la generación de grietas y otros defectos, sino también mejorar la humectabilidad del polvo de revestimiento en la superficie del sustrato, promoviendo la formación de una interfaz de unión metalúrgica densa. Además, el tratamiento térmico previo- puede refinar la microestructura del sustrato, reducir la diferencia de dureza entre la capa de revestimiento y el sustrato y mejorar la resistencia general al desgaste, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la fatiga de la pieza revestida. Cabe señalar que la temperatura de pre-temperatura y el tiempo de mantenimiento deben controlarse con precisión según el tipo de material específico y el tamaño de la pieza; un precalentamiento excesivo puede provocar el crecimiento de granos del sustrato, mientras que un precalentamiento insuficiente no puede lograr el efecto de alivio de tensión deseado.