Kjarnaferlar fyrir H13 stál keramikhúðun innihalda aðallega plasmaúðun (APS), háhraða logaúðun (HVOF) og eðlisfræðilega gufuútfellingu (PVD). Hver þessara þriggja aðferða hefur sína eigin áherslu hvað varðar búnaðarreglur, ferlibreytur og viðeigandi atburðarás, en allar krefjast þriggja meginþrepa: formeðferð undirlags, úða/útfellingar og eftir-meðhöndlun.
I. Almennt formeðferðarferli (deilt af öllum ferlum)
Burtséð frá húðunartækninni sem notuð er, verður H13 stál undirlagið að gangast undir stranga formeðferð til að tryggja bindistyrk:
Fituhreinsun og hreinsun: Fjarlægðu yfirborðsolíu með asetoni eða ultrasonic hreinsun.
Sandblástur og grófgerð: Sandblásið yfirborðið með Al₂O₃ slípiefni (60–80 möskva) til að bæta yfirborðsgrófleika (Ra Stærri en eða jafnt og 3,2μm) og auka vélrænni viðloðun.
Forhitunarmeðferð: Hitið vinnustykkið í 150–200 gráður til að minnka hitaálagsmun við úðun.
II. Ítarleg skýring á þremur almennum ferlum
1. Plasma úða (APS)
Notar háhita-plasmaboga til að bræða keramikduft og úða því á miklum hraða á yfirborð undirlagsins.
Aðferðarskref:
1. Plasmabogamyndun: Ar/N₂/H₂ blandað gas er jónað með rafboga til að mynda plasmastrók með hitastig allt að 15.000–20.000 K.
2. Duftfóðrun og bráðnun: Al₂O₃, ZrO₂, eða Al₂O₃-TiO₂ duft er gefið inn í þotuna og hitað í bráðið eða hálf-bráðið ástand.
3. Mikil-hraðaútfelling: Duft hefur áhrif á undirlagið með hraðanum 200–600 m/s og kólnar hratt til að mynda húðun.
4. Stýrifæribreytur: Straumur 100–600 A, spenna 30–80 V, duftmatarhraði 10–30 g/mín.
5. Eiginleikar: Getur úðað ýmsum keramikefnum; lagþykkt 100–200 μm, grop um það bil 2–5%.
6. Háspennu logaúðun (HVOF): Að ná þéttri útfellingu á húð með því að mynda yfirhljóðsloga í gegnum bruna eldsneytis (eins og steinolíu eða vetnis) og háþrýstings súrefnis.
2. Háspennu logaúðunarskref (HVOF) ferli:
Brunaviðbrögð: Eldsneyti og O₂ brenna stöðugt í brennsluhólfinu og mynda háan-hita loga upp á 2900–3000 gráður.
Gashröðun: Gas þenst út í gegnum Laval-stút og myndar yfirhljóðsþota á 1500–2000 m/s.
Púðurhröðun og útfelling: Keramikduft (eins og WC-Co, Cr₃C₂-NiCr) er hitað í plastástand og snertir undirlagið á miklum hraða og myndar mikla-viðloðun.
Dæmigert færibreytur: Sprautunarfjarlægð 150–300 mm, límstyrkur húðunar getur náð yfir 70 MPa.
Einkenni: Grop<1%, high bonding strength, suitable for high wear resistance and fatigue resistance conditions.
3. Líkamleg gufuútfelling (PVD)
Í lofttæmisumhverfi er markefnið sundrað líkamlega og sett á yfirborð undirlagsins til að mynda filmu.
Aðferðarskref:
Ryksuga: Rýmdu hólfið í yfir 10⁻³ Pa til að tryggja hreint umhverfi.
Jónahreinsun: Settu inn Ar gas og beittu neikvæðri hlutdrægni til að mynda argonjónir sem sprengja yfirborð vinnustykkisins, virkja og fjarlægja oxíð.
Kvikmyndaútfelling: Notaðu ljósbogauppgufun eða segulrónasputtering til að gufa upp málmmarkmið eins og Ti og Cr, sem hvarfast við N₂ til að mynda harða húðun eins og TiN og CrN.
Útfellingarstýring: Hiti 200–500 gráður, útfellingarhraði 0,1–1 μm/klst., filmuþykkt venjulega 2–5 μm.
Eiginleikar: Þétt, ekki-gjúpt lag með mikilli yfirborðsáferð, hentugur fyrir nákvæmnismót og viðloðun gegn-viðloðun.
III. Eftir-meðhöndlun og gæðaeftirlit
Hæg kæling: Kælið hægt niður í stofuhita eftir úðun til að forðast sprungur í hitauppstreymi.
Yfirborðsfrágangur: Mala eða fægja eftir þörfum til að tryggja víddarnákvæmni.
Prófunaraðferðir:
Örhörkupróf (HV)
Viðloðun próf (ASTM C633 staðall)
Málmfræðileg greining og SEM athugun á uppbyggingu húðunar
