Materjalid, mis vajavad eel{0}}kuumtöötlust enne laserkatet

Laserkatted on täiustatud pinna modifitseerimise tehnoloogia, mis moodustab aluspinnale suure jõudlusega metallurgilise sidekatte, sulatades kattematerjalid ja aluspinna pinna suure-energia laserkiirega. Teatud materjalide puhul aga otse Laserkattedilma eelneva-kuumtöötlemiseta põhjustab kattekihis sageli tõsiseid defekte, nagu praod, poorid või halb nakkuvus. Eelkuumtöötlus vähendab peamiselt kattevööndi ja aluspinna vahelist temperatuurigradienti, leevendab kiirel kuumutamisel ja jahutamisel tekkivat termilist pinget ning parandab substraadi mikrostruktuuri ja mehaanilisi omadusi, luues sellega tugeva aluse kvaliteetsele voodrile. Eelkuumtöötlust vajavate materjalide valik- on tihedalt seotud nende keemilise koostise, süsinikusisalduse ja soojusjuhtivusega.

Kõrge-süsinikusisaldusega ja kõrg-legeerteras on peamised materjalid, mis nõuavad eel-kuumtöötlustLaserkatted. Terastel, mille süsinikusisaldus on suurem kui 0,4%, nagu 45# teras, T10 tööriistateras ja mitmesugused kroomi, molübdeeni või vanaadiumi sisaldavad legeeritud konstruktsiooniterased, on halva soojusjuhtivusega ja suure karastamisvõimega. Otsese laserkatte ajal põhjustab kiire temperatuuri tõus ja langus substraadis märkimisväärset termilist pinget, tekitades kergesti pragusid nii kattekihis kui ka kuumusest mõjutatud tsoonis. Lisaks vajavad malmid, eriti kõrge-kroomisisaldusega malm ja noobelmalm, samuti eelkuumutamist. Malmid sisaldavad ebaühtlase jaotumisega grafiidifaase ning kõrgel{10}}temperatuuril laserkiirgus võib kergesti põhjustada grafiidi oksüdeerumist ja mahu suurenemist, mis viib sisemise pinge kontsentratsioonini; Eel-kuumtöötlus võib temperatuurivälja homogeniseerida ja selliseid riske vähendada. Mõned tulekindlad metallid ja nende sulamid, nagu titaanisulamid ja nikli{13}}põhised supersulamid, mida kasutatakse kosmosetööstuses, vajavad samuti sobivat eel-kuumtöötlust, kuna need on termilise šoki suhtes tundlikud.

Eelnimetatud materjalide puhul ei ole eel{0}}kuumtöötlemine valikuline protsess, vaid oluline garantiiLaserkatted. Nõuetekohane eelkuumutamine ei saa mitte ainult tõhusalt ära hoida pragude ja muude defektide teket, vaid parandada ka kattepulbri märguvust aluspinna pinnal, soodustades tiheda metallurgilise sideme moodustumist. Lisaks võib eelkuumtöötlus täpsustada substraadi mikrostruktuuri, vähendada kattekihi ja aluspinna kõvaduse erinevust ning suurendada katteosa üldist kulumiskindlust, korrosioonikindlust ja väsimuskindlust. Tuleb märkida, et eelsoojenduse temperatuuri ja hoidmisaega tuleb täpselt reguleerida vastavalt konkreetsele materjalitüübile ja osa suurusele; liigne eelkuumutamine võib põhjustada substraadi terade kasvu, samas kui ebapiisav eelkuumutamine