鎢鋼可以做 DLC(類金剛(gāng)石碳)塗層,DLC 塗層(céng)具有高硬度、高耐磨性、低摩擦係數、良好的化學穩定性和生物相容性等優點。鎢鋼本身具有較高的(de)硬度(dù)和強度,但在一些應用中,通(tōng)過塗覆 DLC 塗層可以進一步提高其表麵性能,如降(jiàng)低摩擦係數(shù),減少磨損,提高耐腐(fǔ)蝕性等,從而擴大(dà)鎢鋼(gāng)在不同領域的(de)應用範圍,例如在模具、刀具(jù)、機械零部件等方麵都有廣(guǎng)泛的應用。
鎢鋼(硬質(zhì)合金)本身通(tōng)常不作為(wéi)DLC(類金剛石碳)塗層的(de)材料,但(dàn)可以作為DLC塗層的基底或通過複合工藝實現協同增強。以下是詳細分析:
1. 鎢鋼與DLC塗層的(de)本質區別
鎢(wū)鋼:以碳化鎢(WC)為主要成分,結(jié)合鈷(Co)等金屬粘結相(xiàng),具有高(gāo)硬度、耐磨(mó)性和韌性,常用於(yú)刀具、模具等。
DLC塗層:非晶態碳材料,含sp³(金剛石結構)和sp²(石(shí)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(wū)鋼直(zhí)接用作DLC塗(tú)層的限製
成(chéng)分差異:DLC是純碳基塗層,而鎢鋼含金屬(WC、Co),無法直接形成碳基薄膜。
工藝(yì)衝(chōng)突:DLC通常通過PVD/CVD沉積,需低溫(wēn)(<200°C)以避免基底軟化,但鎢鋼的鈷相可能因氫等離子體侵(qīn)蝕(如CVD工藝)導致塗(tú)層附著力下降。
3. 鎢鋼(gāng)與DLC的(de)結合方案
作為基底:鎢鋼工件可先拋光至鏡麵,再沉積DLC塗層(需過渡層如Cr/Si改善附著力)。
複合(hé)塗(tú)層:
摻雜鎢的DLC(W-DLC):通過磁控濺(jiàn)射引入鎢元素,提升塗層耐高溫性(如發(fā)動機部件)。
梯度塗層:先沉積碳化鎢(WC)過渡層,再生長DLC,減(jiǎn)少內應力。
4. 應用案例
刀具領域:鎢鋼銑刀鍍DLC後,壽(shòu)命提高3-5倍(尤其加工(gōng)鋁合金時防積屑)。
醫療器(qì)械:含鎢DLC塗(tú)層用(yòng)於手術鉗,兼具抗菌性和耐磨性(FDA認證材料)。
【責任編輯】小編