本技术介绍了一种通过激光冲击法优化PVD涂层界面异质元素离渗的方法。该方法涉及:根据基材尺寸进行预处理;在预处理后的基材上制备PVD涂层;根据PVD涂层参数设定激光冲击参数,进行激光冲击强化;以及使用SEM和EDS对强化后的PVD涂层进行表征观测。该技术通过激光冲击强化提升了PVD涂层界面结合性能,利用激光冲击形成纳米梯度结构,控制塑性变形细化涂层表面晶粒至亚微米或纳米级别,并通过对相变条件的控制,改变物相分布,实现结构细化。
背景技术
激光冲击强化作为一种先进的表面改性技术,其主要是利用短脉冲、高峰值功率激光辐射金属靶材诱导形成等离子冲击波,以此作为直接力源作用在材料表面,随后向材料内可不传递,当冲击波峰值压力超过材料的动态屈服强度时,金属材料产生塑性变形并产生一定的残余压应力。其应变率能达到106/s以上,应变影响层深,能够起到调控材料表面质量,改善材料表面性能的作用。
激光冲击物理气相沉积有涂层的金属材料表面,由于激光冲击塑性流动效果,使材料在冲击载荷作用下向内部流动,并形成纳米梯度结构。在无吸收层保护作用时,由于激光热效应以及冲击波压力作用,可能会在材料塑性流动的基础上形成元素的扩渗,以及相变等情况,并且由于激光的烧蚀作用,可能会形成缺陷相,对纳米结构、元素分布、物相分布的梯度性的形成也存在一定影响。
实现思路