Materials que requereixen un pre-tractament tèrmic abans del revestiment amb làser

El revestiment làser és una tecnologia avançada de modificació de superfícies que forma un recobriment d'unió metal·lúrgica d'alt rendiment-a la superfície del substrat fonent els materials de revestiment i la superfície del substrat amb un raig làser d'alta-energia. Tanmateix, per a determinats materials, directe Revestiment làsersense un pre-tractament tèrmic sovint provoca defectes greus, com ara esquerdes, porus o poca força d'adherència a la capa de revestiment. El tractament tèrmic pre-redueix principalment el gradient de temperatura entre la zona de revestiment i el substrat, alleuja l'estrès tèrmic generat durant el procés ràpid d'escalfament i refredament i millora la microestructura i les propietats mecàniques del substrat, establint així una base sòlida per a un revestiment d'alta-qualitat. La selecció de materials que necessiten pre-tractament tèrmic està estretament relacionada amb la seva composició química, contingut de carboni i conductivitat tèrmica.

Els acers d'alt-carboni i d'alt-aliatge són els materials primaris que obliguen a un pre-tractament tèrmic abansRevestiment làser. Els acers amb un contingut de carboni superior al 0,4%, com ara l'acer 45#, l'acer per a eines T10 i diversos acers estructurals d'aliatge que contenen crom, molibdè o vanadi, tenen una conductivitat tèrmica baixa i una alta tempabilitat. Durant el revestiment de làser directe, l'augment i la baixada ràpids de la temperatura provocaran una tensió tèrmica significativa al substrat, induint fàcilment esquerdes tant a la capa de revestiment com a la zona afectada per la calor-. A més, els ferros colats, especialment el ferro colat d'alt-crom i el ferro colat nodular, també requereixen un pre-escalfament. Les ferros colades contenen fases de grafit amb una distribució desigual i la irradiació làser d'alta{10}temperatura pot provocar fàcilment l'oxidació del grafit i l'expansió del volum, provocant una concentració d'estrès intern; El pre-tractament tèrmic pot homogeneïtzar el camp de temperatura i reduir aquests riscos. Alguns metalls refractaris i els seus aliatges, com ara els aliatges de titani i els superaliatges-a base de níquel que s'utilitzen en camps aeroespacials, també necessiten un tractament pre-tèrmic adequat a causa de la seva alta sensibilitat al xoc tèrmic.

Per als materials esmentats anteriorment, el pre{0}}tractament tèrmic no és un procés opcional sinó una garantia crucial per a l'èxit deRevestiment làser. Un pre-escalfament adequat no només pot prevenir eficaçment la generació d'esquerdes i altres defectes, sinó que també pot millorar la humectabilitat de la pols de revestiment a la superfície del substrat, afavorint la formació d'una interfície d'unió metal·lúrgica densa. A més, el pre-tractament tèrmic pot refinar la microestructura del substrat, reduir la diferència de duresa entre la capa de revestiment i el substrat i millorar la resistència general al desgast, la resistència a la corrosió i la resistència a la fatiga de la part revestida. Cal tenir en compte que la temperatura de pre-escalfament i el temps de retenció s'han de controlar amb precisió segons el tipus de material específic i la mida de la peça; un pre-escalfament excessiu pot provocar el creixement del gra del substrat, mentre que un pre-escalfament insuficient no pot aconseguir l'efecte d'alleujament de l'estrès desitjat.