Bahan yang Membutuhkan Pra-Perlakuan Panas Sebelum Pelapisan Laser

Pelapisan laser adalah teknologi modifikasi permukaan canggih yang membentuk-lapisan ikatan metalurgi berperforma tinggi pada permukaan media dengan melelehkan bahan pelapis dan permukaan media menggunakan sinar laser-energi tinggi. Namun untuk bahan tertentu, langsung Pelapisan Lasertanpa-perlakuan panas awal sering kali menyebabkan cacat serius seperti retak, pori-pori, atau lemahnya kekuatan rekat pada lapisan kelongsong. Perlakuan-prapanas terutama mengurangi gradien suhu antara zona kelongsong dan substrat, mengurangi tekanan termal yang dihasilkan selama proses pemanasan dan pendinginan yang cepat, serta meningkatkan struktur mikro dan sifat mekanik substrat, sehingga meletakkan dasar yang kuat untuk kelongsong-berkualitas tinggi. Pemilihan material yang memerlukan pra-perlakuan panas berkaitan erat dengan komposisi kimianya, kandungan karbon, dan konduktivitas termalnya.

Baja-karbon tinggi dan-paduan tinggi adalah bahan utama yang memerlukan perlakuan-prapanas sebelumPelapisan Laser. Baja dengan kandungan karbon lebih tinggi dari 0,4%, seperti baja 45#, baja perkakas T10, dan berbagai baja struktural paduan yang mengandung kromium, molibdenum, atau vanadium, memiliki konduktivitas termal yang buruk dan kemampuan pengerasan yang tinggi. Selama pelapisan laser langsung, kenaikan dan penurunan suhu yang cepat akan menyebabkan tekanan termal yang signifikan pada substrat, sehingga dengan mudah menyebabkan retakan pada lapisan pelapis dan zona-yang terkena dampak panas. Selain itu, besi tuang, khususnya besi tuang kromium tinggi dan besi tuang nodular, juga memerlukan pemanasan awal. Besi tuang mengandung fase grafit dengan distribusi yang tidak merata, dan iradiasi laser bersuhu tinggi dapat dengan mudah menyebabkan oksidasi grafit dan pemuaian volume, yang menyebabkan konsentrasi tegangan internal; pra-perlakuan panas dapat menghomogenkan bidang suhu dan mengurangi risiko tersebut. Beberapa logam tahan api dan paduannya, seperti paduan titanium dan superalloy berbasis nikel yang digunakan dalam bidang kedirgantaraan, juga memerlukan perlakuan panas awal yang tepat karena sensitivitasnya yang tinggi terhadap guncangan termal.

Untuk material yang disebutkan di atas, pra-perlakuan panas bukanlah proses opsional namun merupakan jaminan penting bagi keberhasilanPelapisan Laser. Pra-pemanasan yang tepat tidak hanya dapat secara efektif mencegah timbulnya retakan dan cacat lainnya namun juga meningkatkan keterbasahan bubuk pelapis pada permukaan substrat, sehingga mendorong pembentukan antarmuka ikatan metalurgi yang padat. Selain itu, perlakuan panas awal dapat menyempurnakan struktur mikro substrat, mengurangi perbedaan kekerasan antara lapisan kelongsong dan substrat, dan meningkatkan ketahanan aus secara keseluruhan, ketahanan terhadap korosi, dan ketahanan lelah pada bagian kelongsong. Perlu diperhatikan bahwa suhu pra-pemanasan dan waktu penahanan harus dikontrol secara tepat sesuai dengan jenis material dan ukuran komponen tertentu; pemanasan awal yang berlebihan dapat menyebabkan pertumbuhan butiran pada media, sedangkan pemanasan awal yang tidak memadai tidak dapat mencapai efek menghilangkan stres yang diinginkan