Cr-Ni स्टेनलेस स्टीलमध्ये उत्कृष्ट पर्यावरणीय गंज प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि पेट्रोलियम, रासायनिक उद्योग, एरोस्पेस, सागरी अभियांत्रिकी इत्यादी क्षेत्रात त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे. त्यापैकी 304 स्टेनलेस स्टीलमध्ये चांगली गंज प्रतिरोधक आणि उष्णता प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. आधुनिक उद्योग. तथापि, प्रचंड गंजलेल्या औद्योगिक वातावरणात आणि अजैविक आम्लांसारख्या प्रचंड प्रदूषित वातावरणात, त्याच्या शरीराची गंज प्रतिरोधक क्षमता अजूनही आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही आणि पृष्ठभाग कोटिंग संरक्षण तंत्रज्ञानाद्वारे त्याचे सेवा आयुष्य वाढवणे आवश्यक आहे. वाफ जमा करणे, रासायनिक उष्णता उपचार, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, थर्मल फवारणी आणि लेझर क्लेडिंग यासारख्या आधुनिक पृष्ठभागाच्या कोटिंग तंत्रज्ञान सामग्रीच्या पृष्ठभागाची गंज प्रतिरोधक क्षमता सुधारण्यासाठी महत्त्वपूर्ण पद्धती आहेत. अभ्यासात असे आढळून आले आहे की इलेक्ट्रोप्लेटिंग आणि बाष्प जमा करण्याच्या तंत्राने एकसमान आणि दाट कोटिंग तयार केले जाऊ शकते आणि कोटिंग्समध्ये उच्च शुद्धता आणि नियंत्रणीय रचना असते. मेंग वगैरे. इलेक्ट्रोप्लेटिंगद्वारे मॅग्नेशियम मिश्र धातुच्या पृष्ठभागावर दाट सुपरहायड्रोफोबिक Zn-Fe कोटिंग तयार केले. कोटिंगने उत्कृष्ट स्वयं-सफाई, पोशाख प्रतिरोध आणि गंज प्रतिकार दर्शविला. मॅग्नेशियम मिश्र धातुच्या सब्सट्रेटच्या तुलनेत, कोटिंगचा गंज प्रतिकार 87% ने सुधारला होता. शान वगैरे. 316L स्टेनलेस स्टीलवर CrN आणि CrSiN कोटिंग्ज जमा केले, ज्यामुळे पृष्ठभागाची कडकपणा वाढली, समुद्राच्या पाण्याची गंज प्रतिरोधकता आणि सामग्रीचे ट्रायबोलॉजिकल गुणधर्म सुधारले. कोटिंग्स रासायनिक उष्णता उपचार, थर्मल फवारणी आणि इतर पद्धतींनी तयार केले गेले होते आणि पृष्ठभागाची अचूकता आणि जाडी नियंत्रित केली जाऊ शकते, प्रक्रिया सोपी आणि ऑपरेट करणे सोपे होते. Xun Qingting et al. रासायनिक उष्मा उपचाराद्वारे GCr15 स्टीलची पृष्ठभाग मजबूत केली, आणि तिची कडकपणा मोठ्या प्रमाणात सुधारली गेली आणि कडक झालेल्या थराची जाडी 0.25 मिमी पर्यंत पोहोचली. लिऊ आणि इतर. प्लाझ्मा फवारणीद्वारे यशस्वीरित्या Ag-BN कोटिंग्ज तयार केली, ज्यामुळे कोटिंग्जचे घर्षण गुणांक कमी झाले आणि त्यांची पोशाख प्रतिरोधकता सुधारली.

इलेक्ट्रोप्लेटिंग आणि बाष्प जमा करण्याच्या तंत्रज्ञानाद्वारे तयार केलेल्या कोटिंग्समध्ये सब्सट्रेट आणि पातळ जाडीसह कमकुवत बाँडिंग ताकद असते. थर्मल स्प्रे कोटिंगचा पृष्ठभाग खडबडीत आहे आणि मोठ्या प्रमाणात छिद्रयुक्त आहे. रासायनिक उष्णता उपचारांना सब्सट्रेट सामग्रीसाठी उच्च आवश्यकता असते आणि कोटिंगला दीर्घकालीन कामकाजाच्या आवश्यकता पूर्ण करणे कठीण असते. इतर पृष्ठभागावरील उपचार तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत, लेसर क्लॅडिंग तंत्रज्ञानामध्ये उच्च कार्यक्षमता, कमी सौम्यता आणि चांगले मेटलर्जिकल बाँडिंगचे फायदे आहेत. हे बर्याचदा उच्च कडकपणा, मजबूत पोशाख प्रतिरोध आणि गंज प्रतिरोधकतेसह उच्च-गुणवत्तेचे कोटिंग तयार करण्यासाठी वापरले जाते, जे वर्कपीसच्या पृष्ठभागाची दुरुस्ती आणि सुधारणेचा उद्देश साध्य करू शकते.

लेझर क्लेडिंग तंत्रज्ञानसाधारणपणे मेटल पावडर, सिरॅमिक पावडर आणि मेटल-सिरेमिक कंपोझिट पावडर क्लॅडिंग मटेरियल म्हणून वापरतात. मेटल पावडरमध्ये सब्सट्रेट सामग्रीसह चांगली ओलेपणा आहे आणि एक जवळचा धातूचा बंध तयार करणे सोपे आहे, ज्यामुळे कोटिंग तयार करण्याच्या प्रक्रियेत सुधारणा होते. Ouyang Changyao et al. 12 स्टेनलेस स्टीलच्या पृष्ठभागावर लेझर क्लेड स्टेलाइट304 कोबाल्ट-आधारित पावडर आणि कोटिंगची सूक्ष्म रचना, घटक वितरण, टप्पा आणि गुणधर्मांचा अभ्यास केला. परिणामांनी दर्शविले की कोटिंग पृष्ठभागाची गुणवत्ता चांगली होती आणि त्यात कोणतेही स्पष्ट दोष नव्हते. हे सब्सट्रेटसह एक धातूचा बंध तयार झाला आणि सब्सट्रेटच्या तुलनेत गंज प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात सुधारला गेला. यांग वेनबिन आणि इतर. [२३] ER23 व्हील स्टीलच्या पृष्ठभागावर दोन प्रकारचे लोखंड आधारित आणि कोबाल्ट-आधारित धातूचे कोटिंग तयार केले. कोटिंगची पृष्ठभाग एकसमान आणि दाट होती, ज्यामुळे एक चांगला धातूचा बंध तयार झाला. दुरुस्त केलेल्या चाकांच्या स्टीलच्या नमुन्यांमध्ये चांगले पोशाख प्रतिरोध आणि गंज प्रतिरोधकपणा दिसून आला. धातूंच्या तुलनेत, सिरॅमिक्समध्ये जास्त कडकपणा असतो, तसेच चांगले पोशाख प्रतिरोध, गंज प्रतिकार, उष्णता प्रतिरोध आणि उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोधक क्षमता असते. लवचिक मॉड्यूलस आणि थर्मल विस्तार गुणांक यांसारखे सिरॅमिक्सचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म धातूंपेक्षा बरेच वेगळे असल्याने, क्लॅडिंग तयार होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान क्रॅक आणि छिद्रांसारखे दोष सहजपणे निर्माण होतात, ज्यामुळे कोटिंग आणि कोटिंगमधील बाँडिंग मजबुतीवर परिणाम होतो. सब्सट्रेट, परिणामी पृष्ठभागाची गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता कमी होते. वांग रॅन इ. Al2O3-ZrO2 सिरेमिक कोटिंग्जच्या समस्या, जसे की उच्च ठिसूळपणा आणि सोपे क्रॅकिंग, सब्सट्रेट प्रीहीटिंग करून काही प्रमाणात सोडवले. 300 °C वर प्रीहीटिंग केल्यानंतर, कोटिंगची क्रॅक संवेदनशीलता लक्षणीयरीत्या कमी झाली, परंतु क्रॅक अजूनही अस्तित्वात आहेत. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की मेटल-सिरेमिक कंपोझिट कोटिंग्सचा वापर सिरेमिक कोटिंग्सच्या अडथळ्याची समस्या सोडवू शकतो. मेटल-सिरेमिक कंपोझिट पावडरमध्ये मेटल पावडरची कडकपणा आणि प्रक्रियाक्षमता चांगली असते, तसेच उच्च कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध आणि सिरेमिक पावडर सामग्रीची गंज प्रतिरोधकता असते. विविध प्रकारचे धातू आणि सिरॅमिक पावडर निवडून आणि त्या दोघांचे संयोजन गुणोत्तर समायोजित करून, काही दोष आणि उच्च बाँडिंग सामर्थ्य असलेले धातू-सिरेमिक मिश्रित कोटिंग्ज तयार केले जाऊ शकतात. कोटिंग स्ट्रक्चरमधील इंटरमेटॅलिक संयुगे आणि न वितळलेले सिरॅमिक मजबुतीकरण कण संमिश्र कोटिंगच्या विशिष्ट कार्यांसाठी अनुकूल असतात (जसे की गंज प्रतिरोध, पोशाख प्रतिरोध, उच्च तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोध इ.). सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या मेटल-सिरेमिक कंपोझिट पावडरमध्ये Fe, Co, आणि Ni-आधारित कंपोझिट पावडर यांचा समावेश होतो जे WC, SiC, आणि Al2O3 सारख्या सिरेमिक कणांनी प्रबलित केले जातात, ज्याचा वापर मोठ्या प्रमाणावर धातू-सिरेमिक संमिश्र कोटिंग्स उच्च कडकपणा, पोशाख प्रतिरोधकतेसह तयार करण्यासाठी केला जातो. मजबूत गंज प्रतिकार. त्यापैकी, Al2O3 सिरेमिकमध्ये उच्च वितळण्याचा बिंदू, उच्च कडकपणा, लहान थर्मल विस्तार गुणांक आणि मजबूत भौतिक आणि रासायनिक स्थिरता आहे. देशी आणि परदेशी विद्वानांनी Al2O3 सिरेमिक कोटिंग्जवर विस्तृत संशोधन केले आहे. परिणाम दर्शविते की शुद्ध Al2O3 सिरॅमिक कोटिंग्जमध्ये मोठ्या सच्छिद्रता आणि कमकुवत बाँडिंग ताकद यासारख्या समस्या आहेत. झोउ जियानझोंग आणि इतर. लेसर क्लॅडिंगचा वापर करून Al2O3 सिरेमिक-प्रबलित Fe901 मेटल-सिरेमिक कंपोझिट कोटिंग तयार केले, ज्यामुळे कोटिंगचा कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध प्रभावीपणे सुधारला. Ni चा चांगला लवचिकता आणि चांगला बाँडिंग प्रभाव आहे. Ni जोडून, ​​कोटिंगची डिपॉझिशन कार्यक्षमता आणि यांत्रिक गुणधर्म प्रभावीपणे सुधारले जाऊ शकतात आणि मिश्रित कोटिंगमध्ये Al2O3 कणांची पिनिंग ताकद वाढवता येते. Al2O3-वर्धित Ni-आधारित संमिश्र कोटिंगमध्ये उच्च कडकपणा आणि बाँडिंग सामर्थ्य आहे आणि पृष्ठभाग संरक्षणाची चांगली वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करतात. सध्या, Ni-Al2O3 संमिश्र कोटिंगवरील संशोधन मुख्यत्वे त्याच्या पोशाख प्रतिरोध आणि संबंधित यंत्रणेवर केंद्रित आहे आणि कोटिंगच्या गंज प्रतिकारावर काही अहवाल आहेत. या पेपरमध्ये, लेसर क्लॅडिंग तंत्रज्ञानाद्वारे स्टेनलेस स्टीलच्या पृष्ठभागावर Ni-Al2O3 धातूच्या सिरेमिक कंपोझिट कोटिंग तयार करण्यासाठी प्री-सेट पावडर पद्धतीचा वापर केला जातो, ज्यामुळे धातू Ni ची उच्च रासायनिक स्थिरता Al2O3 च्या उच्च कडकपणा मजबूत करण्याच्या प्रभावासह एकत्रित केली जाते, गंज प्रतिक्रिया दर मोठ्या प्रमाणात कमी होतो आणि सामग्रीची पृष्ठभागाची कडकपणा सुधारतो, ज्यामुळे 304 स्टेनलेस स्टीलची गंज प्रतिकार आणि पृष्ठभागाची कडकपणा सुधारण्याची दुहेरी उद्दिष्टे साध्य होतात.

1 प्रयोग

1.1 सामग्री
लेसर क्लेडिंग सब्सट्रेट 304 स्टेनलेस स्टील आहे आणि त्याची रासायनिक रचना (वस्तुमान अपूर्णांकानुसार) आहे: S 0.002%, P 0.042%, C 0.07%, Si 0.89%, Mn 1.92%, Ni 8.1%, Cr 18.2%, आणि शिल्लक Fe आहे. आकार 200 mm×150 mm×15 mm आहे, आणि सब्सट्रेटची सूक्ष्म रचना आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. क्लॅडिंग पावडर व्यावसायिक उच्च-शुद्धता नी पावडर आहे (सरासरी कण आकार 100 nm, शुद्धता 99.0%) आणि Al2O3 पावडर (सरासरी कण आकार 2 μm, शुद्धता 98.0%). मिश्र पावडर QM-1 क्षैतिज ग्राइंडरमध्ये 250 r/min च्या ग्राइंडिंग वेगाने 6 तासांसाठी मिसळली गेली जेणेकरून पावडर समान प्रमाणात मिसळली जाईल. क्लेडिंग करण्यापूर्वी, ओलावा काढून टाकण्यासाठी मिश्र पावडर व्हॅक्यूम ड्रायिंग ओव्हनमध्ये 150 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 3 तासांसाठी ठेवण्यात आली होती. क्लॅडिंग करण्यापूर्वी, सब्सट्रेट पृष्ठभाग SiC सँडपेपरने पॉलिश केले गेले आणि ग्रीस काढून टाकण्यासाठी सब्सट्रेट पृष्ठभाग एसीटोनने साफ केला गेला. सब्सट्रेट आणि कोटिंगमधील प्रचंड तापमान ग्रेडियंटमुळे उद्भवणारा थर्मल ताण कमी करण्यासाठी सब्सट्रेट 300 °C पर्यंत गरम केले गेले. संमिश्र कोटिंगची स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी, प्री-सेट पावडर वापरून लेसर क्लेडिंग केले गेले आणि प्री-सेट पावडरची जाडी 0.9 मिमी होती.

1.2 कोटिंग तयार करणे
क्लेडिंग उपकरणे 1 kW च्या कमाल शक्तीसह JHL-2000GX-2 लेसर इंटेलिजेंट मॅन्युफॅक्चरिंग सिस्टम वापरतात. क्लॅडिंग प्रक्रिया पॅरामीटर्स: 1.2 किलोवॅटची लेसर पॉवर, 3 मिमीचा स्पॉट व्यास आणि 350 मिमी/मिनिट स्कॅनिंग गती. क्लॅडिंग पूर्ण झाल्यानंतर, नमुना नैसर्गिकरित्या खोलीच्या तापमानाला थंड केला जातो. वायर कटिंगद्वारे नमुना संमिश्र कोटिंगच्या क्रॉस सेक्शनसह कापला जातो आणि मेटॅलोग्राफिक नमुना मिळविण्यासाठी अल्ट्रासोनिक क्लिनर वापरून निर्जल इथेनॉलमध्ये नमुना साफ केला जातो. ग्राइंडिंग आणि पॉलिश केल्यानंतर, एचसीएल (व्हॉल्यूम अपूर्णांक 25%) आणि एचएनओ 75 (व्हॉल्यूम अपूर्णांक 3%) असलेले मिश्र द्रावण वापरून नमुना 25 सेकंदांसाठी कोरला जातो.

1.3 कोटिंग मॉर्फोलॉजी आणि फेज वैशिष्ट्यीकरण
सब्सट्रेटची सूक्ष्म रचना ग्रहण MA200 ऑप्टिकल मायक्रोस्कोप (OM) द्वारे पाहिली गेली आणि संमिश्र कोटिंग आणि त्याच्या गंज पृष्ठभागाचे आकारविज्ञान VEGA3 स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (SEM) द्वारे एनर्जी डिस्पर्सिव्ह स्पेक्ट्रोमीटर (EDS) द्वारे पाहिले गेले आणि ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण केले गेले. संमिश्र कोटिंग टप्प्याच्या संरचनेचे विश्लेषण मल्टीफंक्शनल एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (XRD, व्होल्टेज 40 kV, वर्तमान 200 mA, 2°~20° चे विवर्तन कोन 80θ) द्वारे केले गेले.

1.4 कोटिंग कामगिरीचे वैशिष्ट्य
संमिश्र कोटिंगच्या क्रॉस सेक्शनची मायक्रोहार्डनेस एचव्ही 1000A मायक्रोहार्डनेस टेस्टरद्वारे तपासली गेली, ज्याचे लोडिंग वस्तुमान 400 ग्रॅम आहे आणि लोडिंग वेळ 30 सेकंद आहे. प्रत्येक मापन स्थितीतील अंतर 0.1 मिमी होते. नमुन्यांच्या समान गटासाठी, कोटिंग पृष्ठभागापासून समान अंतरावर 3 गुणांची चाचणी केली गेली आणि सरासरी मूल्य घेतले गेले.
संमिश्र कोटिंग सेंद्रीय गोंद सह सीलबंद केले होते, पृष्ठभागाच्या 1 मिमी 2 उघडकीस आले होते आणि एक गंज नमुना बनविला गेला होता. गंज नमुना 1 mol/L पातळ हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये ठेवण्यात आला होता आणि खोलीच्या तपमानावर 5 तासांसाठी गंजमध्ये बुडविला होता. गंज उत्पादने काढून टाकल्यानंतर, त्याचे वजन केले गेले आणि संमिश्र कोटिंगचे वजन कमी गंज दर गंज वजन कमी वापरून मोजले गेले: VL= (m1- m0)/t.
जेथे m1 हे गंज होण्यापूर्वीच्या नमुन्याचे वस्तुमान आहे, m0 हे गंजानंतरच्या नमुन्याचे वस्तुमान आहे आणि t हा गंज वेळ आहे. Ametek Parstat 4000 इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशनचा वापर 1 mm2 संमिश्र कोटिंग गंज नमुना पृष्ठभागाच्या पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण वक्र चाचणीसाठी केला गेला. गंज माध्यम 1 mol/L सौम्य हायड्रोक्लोरिक ऍसिड द्रावण होते, संदर्भ इलेक्ट्रोड Ag/AgCl इलेक्ट्रोड होता, सहायक इलेक्ट्रोड Pt इलेक्ट्रोड होता आणि कार्यरत इलेक्ट्रोड गंज नमुना 1 mm2 होता. 60 मिनिटांसाठी ओपन सर्किट संभाव्यतेवर विसर्जन केल्यानंतर, स्थिरीकरणानंतर चाचणी केली गेली. पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण चाचणी −1.5 ~ 1.5 च्या श्रेणीमध्ये 1 mV/s च्या स्कॅनिंग वेगाने केली गेली आणि संमिश्र कोटिंगची गंज संभाव्यता आणि गंज चालू घनता फिट केली गेली.

2 परिणाम आणि चर्चा

2.1 कोटिंग मॉर्फोलॉजी आणि फेज विश्लेषण
Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगच्या क्रॉस सेक्शनची मायक्रोस्ट्रक्चर आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे. आकृती 2a मधून पाहिल्याप्रमाणे, संमिश्र कोटिंगची एकसमान रचना आहे, छिद्र आणि क्रॅक यांसारखे कोणतेही स्पष्ट दोष नाहीत आणि संमिश्र कोटिंग आणि सब्सट्रेट यांच्यामध्ये स्पष्ट मेटलर्जिकल बाँडिंग क्षेत्र आहे. संमिश्र कोटिंग तीन भागांमध्ये विभागली जाऊ शकते: क्लेडिंग लेयर (सीएल), मेटलर्जिकल बाँडिंग झोन (एमबीझेड) आणि उष्णता प्रभावित क्षेत्र (एचएझेड). आकृती 2b मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, CL झोनच्या तळाशी असलेली रचना सूक्ष्म सेल्युलर क्रिस्टल्स आहे. आकृती 2c मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, CL झोनचे केंद्र दिशात्मक वाढ असलेले स्तंभीय स्फटिक आहे. आकृती 2d मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, CL झोनच्या शीर्षस्थानी असलेली रचना बारीक इक्वेक्स्ड क्रिस्टल्स आहे. लेसर बीम अत्यंत कमी काळासाठी पावडर स्कॅन करत असल्याने आणि तापमान त्वरीत कमी होत असल्याने, संमिश्र कोटिंग त्वरीत घट्ट होते आणि थंड होते, तुलनेने एकसमान आणि बारीक रचना बनते. सॉलिडिफिकेशन थिअरीनुसार, सॉलिड स्ट्रक्चरचे मॉर्फोलॉजी सॉलिड-लिक्विड इंटरफेसच्या स्टॅबिलिटी फॅक्टर (G/R) द्वारे निर्धारित केले जाते, जेथे G हा तापमान ग्रेडियंट आहे आणि R हा घनता दर आहे. सीएल झोनचा तळ सब्सट्रेटच्या जवळ आहे, वेगवान शीतकरण दर आणि मोठ्या प्रमाणात सुपर कूलिंगसह, सूक्ष्म सेल्युलर क्रिस्टल्स तयार होतात. घनीकरण प्रक्रियेदरम्यान, बाँडिंग इंटरफेसला लंबवत शीतकरण दर सर्वात वेगवान असतो आणि धान्य क्रिस्टलायझेशन दर सर्वात वेगवान असतो. म्हणून, आकृती 2c मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, स्तंभीय क्रिस्टल्स इंटरफेसच्या लंब दिशेने CL झोनच्या मध्यभागी निर्माण होतात. आकृती 2d मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, CL झोनचा वरचा भाग हवेच्या संपर्कात आहे, कूलिंग रेट वेगवान आहे, अंडरकूलिंग मोठे आहे आणि सर्व दिशांना कूलिंग रेट समान आहे, बारीक इक्वेक्स्ड क्रिस्टल्स तयार करतात. सॉलिडिफिकेशन प्रक्रियेदरम्यान, भिन्न शीतकरण दर भिन्न मायक्रोस्ट्रक्चर्सकडे नेतात. लेसर क्लॅडिंगच्या जलद वितळण्याच्या आणि घनतेच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित, कंपोझिट कोटिंगची रचना सब्सट्रेटच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या परिष्कृत केली जाते. संमिश्र कोटिंग (आकृती 2) चे EDS पृष्ठभाग स्कॅनिंग विश्लेषण परिणाम आकृती 3 मध्ये दर्शविले आहेत. आकृती 3a~c मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, Fe आणि Cr घटक कोटिंग आणि सब्सट्रेटमध्ये समान रीतीने वितरीत केले जातात आणि Ni मुख्यतः CL झोनमध्ये वितरीत केले जातात. Al आणि O घटक (अनुक्रमे 3d आणि e मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) मुख्यतः CL झोनच्या शीर्षस्थानी वितरीत केले जातात, हे सिद्ध करते की Al2O3 कण मुख्यतः CL झोनच्या शीर्षस्थानी वितरीत केले जातात आणि संमिश्र कोटिंग धातूचे बनलेले असते. थर आणि सिरेमिक थर. मेटल-सिरेमिक कंपोझिट कोटिंग्जच्या निर्मितीची गुरुकिल्ली म्हणजे पावडरमध्ये Ni आणि Al2O3 चे विखुरणे आणि लेसर उर्जेच्या शोषणातील फरक. जेव्हा उच्च-ऊर्जा लेसर संयुक्त पावडर स्कॅन करते, तेव्हा पावडर आणि थर पृष्ठभाग उच्च तापमानाने त्वरित वितळतात. Al2O3 चा वितळण्याचा बिंदू Ni पेक्षा जास्त असल्याने, लेसरची बहुतेक ऊर्जा Ni पावडरद्वारे शोषली जाते आणि Ni पावडर पूर्णपणे वितळते. Al2O3 पावडरचा भाग किंचित वितळला आहे, परंतु Al2O3 दाणेदार स्वरूपात राहतो. हाय-एनर्जी लेसर स्कॅन केल्यानंतर पावडर, नी पावडर आणि सब्सट्रेट पूर्णपणे वितळले जातात आणि वितळलेला पूल तयार होतो. वितळलेल्या तलावामध्ये मजबूत संवहन निर्माण होते आणि Al2O3 कण समान रीतीने विखुरले जातात. Al2O3 कणांची घनता धातूच्या टप्प्यापेक्षा कमी असल्याने, ते मुख्यतः संयुक्त आवरणाच्या (आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) वर वितरीत केले जातात, एक सिरॅमिक थर तयार करतात. धातूचा थर तयार करण्यासाठी आंतरधातू संयुगे संमिश्र कोटिंगमध्ये वितरीत केले जातात. धातूच्या मॅट्रिक्ससह Ni ची ओलावा क्षमता चांगली असल्याने, एक चांगला धातूशास्त्रीय बंधन क्षेत्र तयार होतो, ज्यामुळे संमिश्र आवरण सब्सट्रेटशी अधिक घट्टपणे जोडले जाते.

Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगची फेज रचना निश्चित करण्यासाठी, XRD द्वारे संमिश्र कोटिंगचे विश्लेषण केले गेले. परिणाम आकृती 5 मध्ये दर्शविले आहेत. संमिश्र कोटिंगचा टप्पा मुख्यतः Al2O3, Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr सॉलिड सोल्यूशन्सने बनलेला आहे. Fe ची अणु त्रिज्या Cr आणि Ni च्या अगदी जवळ असल्याने, Fe उच्च-ऊर्जा लेसर विकिरण अंतर्गत वितळेल आणि पसरेल, आणि Cr आणि Ni सह एकत्र होऊन Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr घन द्रावण तयार होईल, जे अस्तित्वात आहेत. उच्च तापमानात austenite म्हणून आणि थंड झाल्यावर martensite मध्ये रूपांतरित. Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr सॉलिड सोल्यूशन्सचे अस्तित्व दर्शवते की मॅट्रिक्स आणि नी पावडर पूर्णपणे वितळले गेले आहेत आणि मॅट्रिक्समधील Fe पूर्णपणे वितळलेल्या तलावामध्ये पसरला आहे. SEM आणि EDS विश्लेषणासह, असे दिसून येते की Al2O3 सिरॅमिक कण पूर्णपणे वितळलेले नाहीत आणि त्यापैकी बहुतेक कणांच्या रूपात अजूनही अस्तित्वात आहेत, जे पुढे Al2O3 सिरेमिक टप्प्याचे अस्तित्व सिद्ध करते.

Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचे क्रॉस-सेक्शन आणि पृष्ठभाग आकारविज्ञान आकृती 6 मध्ये दर्शविले आहे. आकृती 6a, c, e, आणि g मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, Ni, Ni-15%Al2O3 चे क्रॉस-सेक्शन आणि Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंग्ज दाट असतात आणि त्यात कोणतेही स्पष्ट दोष नसतात. Al2O3 कण उच्च-ऊर्जा लेसर विकिरण अंतर्गत किंचित वितळले जातात, हलक्या राखाडी अनियमित दाणेदार रचना दर्शवितात. किंचित वितळलेले Al2O3 कण Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr सॉलिड सोल्यूशन्सच्या बाँडिंग क्रियेखाली एक पिनिंग प्रभाव निर्माण करतात आणि अधिक घट्टपणे एकत्र केले जातात, ज्यामुळे संमिश्र कोटिंगचा परिणाम सुधारतो. Al2O3 सामग्रीच्या वाढीसह, मिश्रित आवरणातील Al2O3 कणांची संख्या हळूहळू वाढते. Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये, अधिक छिद्र आढळले, Al2O3 कण एकत्रित झाले, आणि Al2O3 कण आणि इंटरमेटॅलिक संयुगे छिद्र तयार करतात, जे घट्टपणे एकत्र केले गेले नाहीत, ज्यामुळे सहजपणे कमी होऊ शकते. संमिश्र कोटिंगची कार्यक्षमता. आकृती 6b, d, f आणि h मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, Ni, Ni-15%Al2O3 आणि Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंग्जच्या पृष्ठभागावर कोणतेही स्पष्ट दोष नाहीत, तर पृष्ठभागावर स्पष्ट क्रॅक आणि छिद्र आहेत. Ni-35%Al2O3
संमिश्र कोटिंग्ज. तडे मुख्यतः Al2O3 कणांचे एकत्रीकरण आणि असमान घटक वितरणामुळे जास्त ताणामुळे होतात. संमिश्र कोटिंगच्या जलद वितळण्याच्या वैशिष्ट्यांमुळे, O सह C आणि S सारख्या घटकांच्या अभिक्रियामुळे निर्माण होणाऱ्या वायूला बाहेर पडण्यास वेळ नसतो, त्यामुळे छिद्र तयार होतात. आकृती 6 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, Al2O3 ची योग्य मात्रा जोडल्यानंतर, संमिश्र कोटिंगची पृष्ठभाग दाट आहे आणि त्यात कोणतेही स्पष्ट दोष नाहीत; जास्त प्रमाणात Al2O3 जोडल्यानंतर, संमिश्र कोटिंगमध्ये छिद्र आणि क्रॅक यांसारख्या दोषांचा धोका असतो.

2.2 मायक्रोहार्डनेस विश्लेषण
खोलीच्या दिशेने असलेल्या Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंगच्या क्रॉस सेक्शनच्या मायक्रोहार्डनेसचा बदल वक्र आकृती 7 मध्ये दर्शविला आहे. सब्सट्रेटची मायक्रोहार्डनेस सुमारे 164HV आहे आणि संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस 1026.3 पर्यंत पोहोचू शकते. एच.व्ही. मायक्रोहार्डनेस 760HV आणि 1 026HV दरम्यान आहे, जो सब्सट्रेटपेक्षा 4 ते 5 पट जास्त आहे. आकृती 7 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस हळूहळू वाढल्यानंतर झपाट्याने कमी होते. याचे कारण असे की संमिश्र कोटिंगच्या उथळ पृष्ठभागावर काही दोष आहेत, परिणामी पृष्ठभागाची सूक्ष्मता कमी होते; संमिश्र कोटिंगच्या आतील सूक्ष्म संरचना एकसमान आणि सूक्ष्म आहे, काही दोषांसह, आणि मोठ्या संख्येने कठोर टप्पे आहेत, आणि मायक्रोहार्डनेस हळूहळू वाढते; सब्सट्रेटच्या जवळच्या क्षेत्राची मायक्रोहार्डनेस सब्सट्रेटच्या मायक्रोहार्डनेसच्या जवळ येईपर्यंत झपाट्याने कमी होते. Al2O3 सामग्रीच्या वाढीसह, संयुक्त कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते. जेव्हा Al2O3 चा वस्तुमान अंश 25% असतो, तेव्हा संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस सर्वोच्च मूल्यापर्यंत पोहोचते. संमिश्र कोटिंगची कडकपणा त्याच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता आणि Al2O3 सामग्रीशी संबंधित आहे. संमिश्र कोटिंगच्या आकारविज्ञान आणि फेज विश्लेषणासह, मुख्य कारणे अशी आहेत: प्रथम, लेसर क्लेडिंग कंपोझिट कोटिंग जलद थंड होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात अंडरकूलिंग तयार करते, ज्यामुळे कोटिंगची सूक्ष्म संरचना परिष्कृत होते, सूक्ष्म धान्य मजबूत करण्याची भूमिका बजावते. संमिश्र लेप वर, आणि लक्षणीय संमिश्र लेप microhardness वाढ; दुसरे, Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr च्या हार्ड फेजचे सॉलिड सोल्युशन बळकट करणारे प्रभाव कंपोझिट कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस सुधारते. EDS परिणामांसह (आकृती 3) एकत्रितपणे, हे पाहिले जाऊ शकते की संमिश्र कोटिंगमध्ये Ni आणि Cr ची सामग्री जास्त आहे आणि वितळलेल्या मॅट्रिक्समधील Fe अणू संमिश्र कोटिंगमध्ये घटक प्रसारित करतात. नी आणि सीआर हे कठीण घन द्रावण तयार करण्यासाठी Fe मध्ये सहजपणे विरघळतात; तिसरे, उच्च-कडकपणा Al2O3 सिरॅमिक कण संमिश्र कोटिंगमध्ये विखुरले जातात, ज्यामुळे संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस आणखी सुधारते. जेव्हा Al2O3 चा वस्तुमान अपूर्णांक 35% पर्यंत पोहोचतो, तेव्हा संमिश्र लेपच्या पृष्ठभागावर छिद्र आणि क्रॅक यांसारखे दोष दिसतात, ज्यामुळे संमिश्र कोटिंगची सूक्ष्म-हार्डनेस कमी होते. हे पाहिले जाऊ शकते की Ni-x%Al2O3 (x≤25) संमिश्र कोटिंगच्या मायक्रोहार्डनेसच्या सुधारणेमुळे धान्य शुद्धीकरण, घन द्रावण मजबूत करणे आणि कण मजबूत करणे यांच्या एकत्रित परिणामांचा फायदा होतो.

2.3 कोटिंग गंज प्रतिरोधनाचे विश्लेषण
2 तासांसाठी 3 mol/L पातळ हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये बुडवल्यानंतर Ni-x%Al1O5 संमिश्र कोटिंगचे वजन कमी होण्याचा दर आकृती 8 मध्ये दर्शविला आहे. Al8O2 सामग्रीच्या वाढीसह, आकृती 3 वरून पाहिले जाऊ शकते. नुकसान गंज दर प्रथम कमी होण्याचा आणि नंतर वाढण्याचा कल दर्शवितो आणि गंज प्रतिरोधकता प्रथम वाढ आणि नंतर कमकुवत होण्याचा कल दर्शवितो. Ni-25%Al2O3 कंपोझिट कोटिंगचा वजन कमी होण्याचा गंज दर सर्वात लहान आहे आणि गंज प्रतिकार सर्वोत्तम आहे. Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचे ध्रुवीकरण वक्र आणि फिटिंग डेटा आकृती 9 मध्ये दर्शविला आहे. आकृती 9 वरून पाहिल्याप्रमाणे, Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंग्जचे ध्रुवीकरण वक्र आकारात सारखेच आहेत. Al2O3 सामग्रीच्या वाढीसह, गंज संभाव्यता प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होण्याचा कल दर्शविते आणि गंज चालू घनता प्रथम कमी आणि नंतर वाढण्याची प्रवृत्ती दर्शवते. Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगमध्ये सर्वात जास्त गंज क्षमता आणि सर्वात कमी गंज चालू घनता आहे. गंज क्षमता सामग्रीची गंज प्रवृत्ती दर्शवते. संमिश्र कोटिंगची गंजण्याची क्षमता जितकी मोठी असेल तितकी ती गंजण्याची शक्यता कमी असते. गंज चालू घनता आणि गंज दर सामग्रीच्या गंज प्रतिकाराची गुणवत्ता दर्शवितात. संमिश्र कोटिंगची गंज चालू घनता आणि गंज दर जितका लहान असेल तितका संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार चांगला असेल. संमिश्र कोटिंगची विसर्जन गंज चाचणी आणि इलेक्ट्रोकेमिकल चाचणी फिटिंग डेटा दर्शवितो की Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगची गंज चालू घनता आणि गंज दर सर्वात लहान आहे आणि गंज प्रतिकार सर्वोत्तम आहे. Al2O3 गंज-प्रतिरोधक सिरॅमिक टप्पा आणि Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr सॉलिड सोल्यूशन्स संमिश्र कोटिंगची गंज क्षमता वाढवतात. Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगमध्ये लहान गंज प्रवृत्ती आहे आणि त्याची सूक्ष्म रचना अधिक एकसमान आणि दाट आहे; Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगमध्ये छिद्र आणि क्रॅकसारखे दोष आहेत आणि संक्षारक द्रव आतील भागावर आक्रमण करणे सोपे आहे, ज्यामुळे गंज प्रक्रिया वाढते.

2 तासांसाठी 3 mol/L पातळ हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये बुडवलेल्या Ni-x%Al1O5 संमिश्र कोटिंगचे गंज पृष्ठभाग आकृती 10 मध्ये दर्शविले आहे. आकृती 10a वरून पाहिल्याप्रमाणे, Ni कोटिंगची पृष्ठभाग अधिक गंभीरपणे गंजलेली आहे, गंज क्षेत्र मोठे आहे, आणि सतत मोठ्या-क्षेत्रातील गल्ली-आकाराचे गंज क्षेत्र स्पष्टपणे उपस्थित आहे, आणि गंज खड्डे खोल आणि मोठे आहेत. आकृती 10b वरून पाहिल्याप्रमाणे, Ni-15%Al2O3 संमिश्र कोटिंगची गंज पदवी कमी झाली आहे, गंज क्षेत्र कमी झाले आहे, सतत मोठ्या-क्षेत्राच्या गल्ली-आकाराचे गंज क्षेत्र कमी झाले आहे, गंजलेले खड्डे उथळ आहेत, गंज खड्डे छोटे आहेत, पण संख्या मोठी आहे. Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचे गंज आकारविज्ञान आकृती 10c मध्ये दर्शविले आहे. संमिश्र कोटिंग पृष्ठभागाचा फक्त एक लहान भाग गंजलेला आहे, सतत गल्ली-आकाराचे गंज क्षेत्र लहान आहे, गंजलेले खड्डे लहान आहेत आणि संख्या लहान आहे आणि गंजची डिग्री आणखी कमी होते. आकृती 10d वरून पाहिल्याप्रमाणे, Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगची गंज पदवी वाढली आहे, गंज क्षेत्र वाढले आहे, सतत मोठ्या-क्षेत्राच्या गल्ली-आकाराचे गंज क्षेत्र वाढले आहे, गंज खड्ड्याचे क्षेत्र मोठे आहे, संख्या अधिक आहे, आणि संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार अधिक वाईट आहे. संमिश्र कोटिंगचे गंज आकारविज्ञान पुढे असे दर्शविते की Al2O3 सामग्रीच्या वाढीसह, संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार प्रथम वाढण्याचा आणि नंतर कमकुवत होण्याचा कल दर्शवितो, ज्यामध्ये Ni-25% Al2O3 संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार सर्वोत्तम आहे. . याचे कारण असे की संमिश्र कोटिंगची गंज क्षमता प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते, गंज प्रवृत्ती प्रथम कमकुवत होते आणि नंतर वाढते, गंज चालू घनता आणि गंज दर प्रथम कमी होते आणि नंतर वाढते, परिणामी संमिश्र कोटिंगची गंज पदवी प्रथम कमी होते आणि नंतर वाढतो, आणि गंज क्षेत्र जेथे खड्डा खड्डा विस्तारित गुली बनतो तो प्रथम वाढतो आणि नंतर कमी होतो.

जेव्हा संमिश्र लेप 1 mol/L पातळ हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये बुडवले जाते, तेव्हा Cl− पृष्ठभागावरील पॅसिव्हेशन फिल्म सहजपणे नष्ट करते, संक्षारक द्रव संमिश्र लेपच्या पृष्ठभागाशी संपर्क साधतो आणि एक गंज गॅल्व्हॅनिक सेल तयार होतो आणि इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया होते. Fe, Cr आणि Ni सारखे घटक एनोडवर ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियांमधून जातात, इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि मुक्त केशन तयार करण्यासाठी विरघळतात, आणि H+ हे H2 एस्केप तयार करण्यासाठी कॅथोडवर घट प्रतिक्रिया घेतात, परिणामी गंज पृष्ठभागावर गंजलेले खड्डे तयार होतात, ज्यामुळे संमिश्रण निर्माण होते. कोटिंग आणखी गंजणे. लेसर क्लॅडिंगच्या जलद वितळण्यामुळे आणि घनतेमुळे, संमिश्र कोटिंगची सूक्ष्म रचना सब्सट्रेटपेक्षा बारीक असते आणि परिष्कृत संरचनेची गंज प्रतिरोधकता अधिक मजबूत असते. त्यामुळे, सूक्ष्म धान्य मजबूत करण्याच्या प्रभावाखाली Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार सुधारला जातो. Fe-Ni आणि Fe-Cr-Ni सॉलिड सोल्युशन्स संमिश्र कोटिंगमध्ये Al2O3 कणांना घट्टपणे पिन करतात, Al2O3 कणांना प्रभावीपणे बांधतात आणि संक्षारक द्रवाला Al2O3 कणांजवळील छिद्रांद्वारे संमिश्र कोटिंगमध्ये प्रवेश करण्यापासून प्रतिबंधित करतात. सॉलिड सोल्यूशन स्ट्राँगिंग इफेक्ट कंपोझिट कोटिंगची कॉम्पॅक्टनेस सुधारतो आणि कंपोझिट कोटिंगचा गंज प्रतिरोध मजबूत करतो. संमिश्र कोटिंगमध्ये योग्य प्रमाणात Al2O3 जोडल्यानंतर, सूक्ष्म-वितळलेले Al2O3 गंज वाहिनी अवरोधित करू शकते आणि गंज क्षेत्र कमी करू शकते. Al2O3 ची योग्य मात्रा जोडणे कंपोझिट कोटिंगच्या कण मजबूत करण्यात भूमिका बजावू शकते. जेव्हा Al35O2 चा 3% वस्तुमान अपूर्णांक जोडला जातो, एकीकडे, Al2O3 च्या जास्त प्रमाणात जोडण्यामुळे मोठ्या प्रमाणात कण वितळत नाहीत, गंज वाहिनी आणि गंज गॅल्व्हॅनिक पेशींची संख्या वाढते. त्यामुळे, Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार कमी होतो. दुसरीकडे, Al2O3 च्या जास्त प्रमाणात जोडल्यानंतर, संमिश्र कोटिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणात छिद्र आणि क्रॅक असतात आणि संक्षारक द्रव छिद्र आणि क्रॅकमधून संमिश्र लेपच्या आतील भागात जाण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे गंज वाढतो. दर, परिणामी Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचा गंज प्रतिकार कमी होतो. सारांश, Ni-x%Al2O3 (x≤25) संमिश्र कोटिंगच्या गंज प्रतिरोधकतेमध्ये सुधारणा हे सूक्ष्म धान्य मजबूत करणे, घन द्रावण मजबूत करणे आणि कण मजबूत करणे यांच्या एकत्रित परिणामाचा परिणाम आहे.

3 निष्कर्ष
उच्च-कडकपणा आणि गंज-प्रतिरोधक Ni-x%Al2O3 संमिश्र कोटिंग लेसर क्लॅडिंग तंत्रज्ञानाद्वारे 304 स्टेनलेस स्टीलच्या पृष्ठभागावर तयार केले गेले. संमिश्र कोटिंगच्या आकारशास्त्र, मायक्रोहार्डनेस आणि गंज प्रतिरोधकतेवर Al2O3 सामग्रीचा प्रभाव अभ्यासला गेला. मुख्य निष्कर्ष खालीलप्रमाणे आहेत.

1) संमिश्र कोटिंग आणि सब्सट्रेट दरम्यान जवळचा धातूचा बंध तयार होतो. संमिश्र कोटिंगची सूक्ष्म रचना पृष्ठभागापासून आतील बाजूस बारीक इक्वेक्स्ड क्रिस्टल्स, दिशात्मक स्तंभीय क्रिस्टल्स आणि सेल्युलर क्रिस्टल्स म्हणून सादर केली जाते. Ni-x%Al2O3 (x ≤ 25) संमिश्र कोटिंग एकसमान आणि स्पष्ट दोषांशिवाय दाट आहे. Ni-35%Al2O3 संमिश्र कोटिंगमध्ये छिद्र आणि क्रॅकसारखे दोष आहेत. Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगचे मुख्य टप्पे Al2O3, Fe-Ni आणि Fe-Ni-Cr सॉलिड सोल्यूशन्सने बनलेले आहेत. Al2O3 कण प्रामुख्याने CL झोनच्या शीर्षस्थानी वितरीत केले जातात ज्यामुळे सिरॅमिक थर तयार होतो. इंटरमेटेलिक संयुगे सीएल झोनमध्ये समान रीतीने वितरीत केले जातात ज्यामुळे धातूचा थर तयार होतो. Al2O3 कण आंतरधातूंच्या संयुगांनी संमिश्र कोटिंगमध्ये घट्टपणे पिन केलेले असतात.

2) संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस प्रथम वाढते आणि नंतर लेपच्या पृष्ठभागापासून थरापर्यंत झपाट्याने कमी होते. Al2O3 सामग्रीच्या वाढीसह, संमिश्र कोटिंगची मायक्रोहार्डनेस प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते, वजन कमी होण्याचा गंज दर प्रथम कमी होतो आणि नंतर वाढतो, गंज संभाव्यता प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते आणि गंज चालू घनता प्रथम कमी होते आणि नंतर वाढते. Ni-25%Al2O3 संमिश्र कोटिंगमध्ये सर्वात जास्त मायक्रोहार्डनेस आणि सर्वोत्तम गंज प्रतिकार असतो. Ni-x%Al2O3 (x≤25) संमिश्र कोटिंगचा सूक्ष्म-हार्डनेस आणि गंज प्रतिरोधकता सुधारणे हे सूक्ष्म धान्य मजबूत करणे, घन द्रावण मजबूत करणे आणि कण मजबूत करणे यांच्या एकत्रित परिणामांचे परिणाम आहे.