Problēmas, kas jāatrisina ķīmiskā pārklājuma pielietošanā

Problēmas ķīmiskās pārklājuma un citu virsmu modifikācijas tehnoloģiju pielietošanā parasti ietver divus aspektus. No vienas puses, tas slēpjas procesu tehnoloģiju uzlabošanā. Piemēram, uzlabojot pārklājuma kvalitāti, samazinot patēriņu un palielinot pārklājuma ātrumu. Tā kā ķīmiskās pārklāšanas procesā notiek ūdeņraža evolūcijas reakcija, lielākā daļa aktīvo ūdeņraža atomu tiek apvienoti un izdalīti ūdeņraža gāzes veidā, kā rezultātā tiek izmantoti zemi reducējošie aģenti. Pašlaik reducētāju izmantošanas līmenis ir arī ķīmiskās pārklāšanas pētījumu tēma. No otras puses, virsmas modificētu komponentu atteice lietošanas vidē ir arī risināma problēma, piemēram, pārklājuma plaisāšana, lobīšanās, korozija, nodilums utt. Pārklājuma spēja pretoties ārējiem spēkiem ir saistīta ar tā vērtība un piemērošanas joma.
Galvenie parametri, ko izmanto, lai novērtētu pārklājumu veiktspēju, ir saites stiprība, cietība, trauslums, nodilumizturība un iekšējais spriegums.
Saites stiprums attiecas uz spēku, kas nepieciešams, lai notīrītu metāla pārklājumu no pamatnes uz virsmas laukuma vienību, un to var saukt arī par saites stiprību. Savienojuma stiprums atspoguļo pārklājuma adhēzijas stingrību ar pamatni. Liela savienojuma stiprība ir pamatnosacījums, lai metāla pārklājumi iedarbotos uz aizsargājošu efektu. Savienojuma stiprības uzlabošana ir svarīgs temats virsmu modifikācijas tehnoloģijā, un ķīmiskā pārklājuma tehnoloģija nav izņēmums.
Cietība ir pārklājuma izturība pret lokālu virsmas deformāciju, ko izraisa ārējie spēki. Cietība galvenokārt ir atkarīga no paša pārklājuma struktūras. Sakausējuma veids un sastāvs ķīmiskajā pārklājumā nosaka tā cietības līmeni. Ni-P pārklājuma cietība ir zemāka nekā Ni-B pārklājuma cietība, savukārt augsta P satura Ni-P pārklājuma cietība ir augstāka nekā pārklājumam ar zemu P saturu. Kompozītmateriālu pārklājuma cietība ir augstāka nekā ķīmiskā pārklājuma cietība.
Pārklājuma trauslums ir mērs pirms pārklājuma deformācijas un lūzuma, kas atspoguļo paša pārklājuma saķeres stiprību un plastiskās deformācijas spēju. Trauslums kā galvenais pārklājumu rādītājs izpaužas divos aspektos. Pirmkārt, sprieguma korozijas plaisāšana ir pārklājumu bojājuma forma korozīvā vidē, kas ir tieši saistīta ar trauslumu. Mazu plaisu veidošanās trauslajos pārklājumos sprieguma apstākļos paātrinās detaļu bojājumus; Otrkārt, nevar ignorēt pārklājuma spēju deformēties nesošo komponentu deformācijas laikā. Pārklājuma trauslums ir saistīts ar tādiem faktoriem kā organizatoriskā struktūra, stresa līmenis un iekšējā sprieguma lielums. Nodilumizturība ir aktuāla tēma ķīmisko pārklājumu un kompozītmateriālu pārklājumu izpētē. Mehānisko detaļu apkopes procesā virsmas nodilums izraisa detaļu bojājumus izmēru noviržu dēļ. Nodilumizturība ir tieši saistīta ar pārklājuma cietību un izturību pret lūzumiem. Tajā pašā laikā dažādiem pārklājumiem ir dažādi nodiluma mehānismi un nodilumizturība dažādos darba apstākļos. Pārklājumos parasti ir iekšējais spriegums, un tā veidošanās iemesli ir dažādi. Pārklājuma un pamatnes mikrostruktūras atšķirības, kā arī mikrostruktūras izmaiņas pārklājuma veidošanās procesā ir nozīmīgi iekšējās spriedzes veidošanās iemesli. Iekšējo spriegumu iedala stiepes spriegumā un spiedes spriegumā. Iekšējais spriegums būtiski ietekmē mehāniskās īpašības. Ja pārklājuma stiepes spriegums ir lielāks par paša pārklājuma saķeres izturību, pārklājums saplaisās un samazinās tā izturību pret koroziju; Ja spiedes spriegums pārsniedz savienojuma stiprību, pārklājums izveidosies pūšļos vai nolobīsies.