Os materiais de revestimento a laser devem ser selecionados de acordo com a condição de correspondência entre os requisitos de desempenho e a matriz de revestimento.
Em um determinado ambiente de trabalho, existe uma liga de revestimento ideal para um determinado substrato. No momento, se o material de revestimento tem uma boa relação de correspondência tornou-se um ponto-chave da tecnologia de revestimento a laser.
O projeto e a seleção de materiais de revestimento a laser consideram principalmente os seguintes aspectos:
01. O coeficiente de expansão linear é semelhante. Uma das razões importantes para rachaduras na camada de revestimento a laser é a diferença do coeficiente de expansão linear entre o material de revestimento e o metal base. Portanto, a correspondência do coeficiente de expansão linear entre a camada de revestimento e o substrato deve ser considerada primeiro ao selecionar o material de revestimento. O coeficiente de expansão linear da camada de revestimento e do substrato é bem combinado, o que pode melhorar a força de ligação, a resistência à vibração térmica, a iniciação de trincas e a capacidade de propagação. Se o coeficiente de expansão linear dos dois for muito diferente, a camada de revestimento é fácil de rachar, rachar e até mesmo descascar durante o revestimento a laser.
02. Combinação do ponto de fusão: o material de revestimento com ponto de fusão adequado em relação ao substrato deve ser usado no revestimento a laser. Ou seja, o ponto de fusão do metal de base do material de cladeamento não deve ser muito diferente, caso contrário, é difícil formar a camada de cladeamento com boa ligação metalúrgica e grau de diluição com o substrato, a qualidade do cladeamento será muito reduzida, e uma boa ligação metalúrgica não pode ser formada. Em geral, se o ponto de fusão do material de cladeamento a laser for muito alto e o ponto de fusão do material de cladeamento a laser for menor durante o aquecimento, a rugosidade da superfície do revestimento será alta ou o grau de diluição da camada de cladeamento aumentará devido ao derretimento excessivo da superfície do substrato, e a camada de revestimento ficará seriamente poluída; se o ponto de fusão do material de cladeamento for muito baixo, cavidade e inclusão serão produzidas na camada de cladeamento devido à fusão excessiva do material de cladeamento, ou a superfície do metal base não é. É difícil formar uma boa ligação metalúrgica entre a camada de cladeamento e o substrato devido ao bom derretimento. Portanto, no revestimento a laser, os materiais de revestimento com ponto de fusão semelhante ao do metal base são geralmente selecionados.
03. A molhabilidade do material de cladeamento ao substrato não deve apenas considerar as propriedades termofísicas do material de cladeamento, mas também considerar sua fluidez e estabilidade química sob aquecimento rápido a laser, a molhabilidade entre as partículas da fase endurecida e o metal da fase de ligação, e as características de transformação de fase em alta temperatura e resfriamento rápido. A molhabilidade também é um fator importante no processo de revestimento. Em particular, para obter um revestimento de cermet satisfatório, é necessário garantir que a fase metálica e a cerâmica tenham uma boa molhabilidade. A molhabilidade está intimamente relacionada à tensão superficial dos materiais. Quanto menor for a tensão superficial, melhor será a fluidez do líquido e mais fácil será fazer com que o líquido de revestimento se espalhe uniformemente na superfície da matriz de metal. Ou seja, o material com boa molhabilidade pode obter a camada de revestimento com boa forma de superfície no processo de revestimento a laser. A tensão superficial de materiais a granel e a redução da energia da interface sólido-líquido são discutidas.
