激光表麵合金化製備鎳基塗層

 鎳基塗層是以鎳為(wei) 基體(ti) ,複合其他金屬、非金屬或硬質相顆粒的合金體(ti) 係。鎳基塗層由於(yu) 其優(you) 異的耐腐蝕性能可應用在超大規模集成設備、微機電係統、模內(nei) 鑲件、磁頭、內(nei) 燃機汽缸、鍾表機芯和石油容器塗層等方麵。在實際應用中,需要根據主要性能要求和材料屬性優(you) 化選擇製備方式。
一、電子束焊接法
電子束焊接法將高能電子束作為(wei) 加工熱源,用高能量密度的電子束轟擊焊件接頭處的金屬,使其快速熔融,然後迅速冷卻。這種方法可以形成高密度的表麵合金膜,改善一些材料的表麵敏感特性。低能量的強流電子束在可靠性,高效率,低成本,低X射線輻射等方麵優(you) 於(yu) 脈衝(chong) 激光器和高功率離子束源。美國NASA采用強流脈衝(chong) 電子束對熱障塗層多層係統中的NiCoCrAlY塗層進行改性,使其結構致密,保護基體(ti) 抗氧化,對熱障塗層的穩定性起著關(guan) 鍵作用。
二、激光表麵合金化
激光表麵合金化利用高能密度的激光束快速加熱熔化,使基材表層和添加的合金元素熔化混合,從(cong) 而形成以原基材為(wei) 基的新表麵合金層。激光表麵合金化廣泛適用於(yu) 材料的表麵改性,提高金屬合金的腐蝕性能和耐磨性。激光加工可以在合金的表麵摻入硬質顆粒,使這些顆粒在熔融基底溶解,改變其冶金結構和性質。實驗表明,經過激光處理的塗層表麵光滑平整、無裂紋,硬度高,且耐腐蝕性能獲得大幅提升。激光表麵硬化技術在模具中的應用
三、物理氣相沉積。
物理氣相沉積技術是在真空條件下,將材料源氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子,在基體(ti) 表麵沉積成具有某種特殊功能的薄膜。物理氣相沉積塗層具有低摩擦、高耐磨和耐氧化性能,可以有效提高合金的耐磨損和抗腐蝕特性。例如,采用物理氣相沉積在Ni-P塗層上複合CrN,既降低了磨損率,又兼顧塗層的耐蝕性能。
四、化學氣相沉積
化學氣相沉積是反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體(ti) 表麵。化學氣相沉積被應用於(yu) Ni基超合金的製備,例如,在Ni基上製備β-NiAl金屬粘結塗層。
五、電鍍
電鍍已經成功利用電鍍法生產(chan) 了眾(zhong) 多的納米結構金屬、合金以及金屬基複合塗層。常規方法難以製備的低熔點揮發性金屬與(yu) 高熔點金屬的合金,可以通過電鍍來實現。電鍍能使本身不能從(cong) 水溶液還原的金屬,與(yu) 鐵族元素以共沉積方式獲得鎳基三元合金塗層。
總的來說,對於(yu) 不同的應用場合應采用不同的製備工藝:電子束焊接法適用於(yu) 高密度的鎳基塗層;激光表麵合金化適用於(yu) 鎳基複合硬質第二相顆粒的塗層,提高耐磨性;物理氣相沉積適用於(yu) 功能性薄膜的製備,無汙染;化學氣相沉積適用於(yu) 形狀複雜結構的塗層製備,覆蓋性好,純度高,控製精準;電鍍使用於(yu) 大麵積塗層製備,操作容易,能耗較低。傳(chuan) 統微焊接技術的優(you) 缺點

本文鏈接：https://www.kjddy.com/Read/431.html 轉載需授權！