鎢鋼可以做 DLC(類金剛石碳)塗層,DLC 塗層具有高硬度、高耐磨性、低摩擦係數、良(liáng)好的化學穩定性和(hé)生物相容性等優點。鎢鋼本身具有較高的(de)硬度(dù)和強度,但在一(yī)些應用中,通過(guò)塗覆 DLC 塗層可(kě)以進一步提高其表麵性能,如降低(dī)摩擦係(xì)數,減少磨損,提高耐腐蝕性等,從而擴大鎢鋼(gāng)在不同領域的(de)應用範圍,例如在模(mó)具、刀具、機械零部件等方麵都有廣(guǎng)泛的應用。
鎢(wū)鋼(硬質合(hé)金)本身通常不作為DLC(類金(jīn)剛石碳)塗層的材料,但可(kě)以(yǐ)作為DLC塗層的基底或通過複(fù)合工藝實現協同增強。以下是(shì)詳細分析:
1. 鎢鋼與DLC塗層的本質區別
鎢鋼:以碳化鎢(WC)為主要成分,結合鈷(Co)等金屬粘結相,具有高硬度、耐磨性和韌性(xìng),常用於刀具、模具等。
DLC塗層:非晶態碳材料,含sp³(金剛石結構)和sp²(石墨結構)鍵,具有極低摩擦係數、高(gāo)化學惰性和抗粘附性。
2. 鎢鋼直接用作DLC塗層的限製
成分差異:DLC是純碳基(jī)塗層,而(ér)鎢鋼含金屬(WC、Co),無法直接形成碳基薄膜。
工(gōng)藝衝突:DLC通常通過PVD/CVD沉積,需低溫(<200°C)以避免基底軟化,但鎢鋼的鈷相可(kě)能因氫(qīng)等離子體侵蝕(如CVD工藝)導致塗層附著力下降。
3. 鎢鋼與(yǔ)DLC的結合方案
作為基底:鎢鋼工件可(kě)先拋光至鏡麵,再沉積DLC塗層(céng)(需過渡層如Cr/Si改善附著(zhe)力(lì))。
複合塗(tú)層:
摻雜鎢的DLC(W-DLC):通過磁(cí)控濺射(shè)引入鎢(wū)元素,提升塗層耐高溫性(如發動機部件)。
梯度塗層(céng):先沉積碳化鎢(WC)過渡層,再生長DLC,減少內應力。
4. 應用案例
刀(dāo)具領域:鎢鋼銑刀鍍DLC後,壽命提高3-5倍(尤其加工鋁合金(jīn)時防積屑)。
醫療器械:含鎢(wū)DLC塗層用於手術鉗,兼具抗菌性和耐磨(mó)性(FDA認證材料)。
【責任編輯】小編