Vďaka svojej vynikajúcej špecifickej pevnosti, odolnosti proti korózii, dobrému výkonu pri vysokých teplotách a biokompatibilite sa zliatiny titánu široko používajú v leteckom, vojenskom, civilnom priemysle a iných oblastiach. Povrchová tvrdosť titánovej zliatiny je však relatívne nízka a odolnosť proti opotrebeniu nedostatočná, čo obmedzuje jej použitie v niektorých špecifických prostrediach. Na zlepšenie týchto vlastností výskumníci vyvinuli rôzne techniky povrchovej úpravy na zlepšenie povrchových vlastností titánových zliatin.
1. Povrchová oxidačná úprava
Na zvýšenie klzkosti povrchu titánovej zliatiny a zníženie adhézie počas procesu ťahania sa vytvoril oxidový film.
2. Ošetrenie povlakom
- Grafitový emulzný náter
Nanesenie grafitovej emulzie pred ťahaním za tepla nielen zaisťuje mazanie, ale aj chráni povrch polotovaru pred oxidáciou. Požiadavky na grafitovú emulziu zahŕňajú obsah grafitu 20 %-25%, veľkosť častíc 1-3um a rovnomerné pripevnenie k povrchu polotovaru.
- Náter zo soľného vápna
Špecifické zloženie lubrikačnej vrstvy so soľným vápnom, ako je 12 % Na2SO4, 12 % CaO, 0,3 % Na3PO4, 0,2 % NaCl a okraj vody, doplnený zmesou Ako tuhé práškové mazivo sa použilo 75 % mydlového prášku a 25 % prášku síry.
- Fluorofosfátová liečba
Po očistení povrchu kovového polotovaru fyzikálnou metódou sa na povrchu vytvorí modifikovaný povlakový film ponorením poťahovacieho roztoku a potom sa nanesie tuhé mazivo, aby sa dosiahol mazací účinok nízkeho koeficientu trenia a vysokej odolnosti proti opotrebovaniu.
3. Pokovovanie kovovou fóliou
Kovový film, ako je meď, chróm, nikel alebo cín, je nanesený na povrch titánovej zliatiny, aby sa znížil priamy kontakt kovu počas procesu ťahania, čím sa znižuje priľnavosť.
4. Borylačná liečba
Drôt z titánovej zliatiny vložte do zmiešaného roztoku obsahujúceho KFB4, BaCl2 a NH4NO3, zahrejte do varu, potom namočte, vyberte, vyčistite a vysušte a na povrchu drôtu vytvorte vrstvu fluoroborátu. V studenom móle je tiež potrebné naniesť na povrch drôtu vrstvu disulfidu hlinitého ako lubrikant.
5. Chemická konverzná úprava
Pomocou chemickej konverznej úpravy sa na povrchu titánovej zliatiny vytvorí hustý chemický konverzný film. Táto fólia môže byť použitá ako mazací povlak na adsorbovanie maziva, takže povrch drôtu je po viacnásobnom ťahaní hladký, bez adhéznych a sklzových stôp.
6. Výber maziva
Vyberte vhodné mazivo, ako je priemyselný mydlový prášok, grafitová emulzia a zmes mydlového prášku a iných materiálov, mali by mať dobrú infiltráciu s povlakom, dobrú tepelnú stabilitu.
7. Laserová povrchová úprava
Technológie laserového spracovania, vrátane laserového plátovania, laserového povrchového legovania a laserového kalenia povrchu, môžu zlepšiť odolnosť proti opotrebeniu, koróziu a tvrdosť zmenou mikroštruktúry povrchovej vrstvy. Výhodou laserového spracovania je, že povrchové vlastnosti možno výrazne zlepšiť bez zmeny vlastností matrice zliatiny titánu.
8. Mikrooblúková oxidácia
Ide o technológiu in-situ rastu keramického filmu na povrchu titánovej zliatiny, ktorý dokáže na povrchu titánovej zliatiny vytvoriť vrstvu keramického filmu s vynikajúcou odolnosťou proti korózii a opotrebeniu. Technológia mikrooblúkovej oxidácie má vlastnosti ekologickej ochrany životného prostredia v súlade so stratégiou trvalo udržateľného rozvoja.
9. Iónová implantácia
Injektovaním dusíka, kyslíka, uhlíka a iných prvkov do povrchu titánových zliatin možno zlepšiť povrchovú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu. Hrúbka iónovej implantačnej vrstvy je zvyčajne na úrovni nanometrov, čo môže výrazne zlepšiť povrchové vlastnosti titánových zliatin.
10. Tepelná difúzna metóda
Nanesením legujúcich prvkov na povrch titánovej zliatiny pri vysokej teplote sa vytvorí legujúca vrstva, čím sa zlepší tvrdosť a odolnosť povrchu proti opotrebeniu.
