Datorită rezistenței sale specifice excelente, rezistenței la coroziune, performanței bune la temperaturi ridicate și biocompatibilității, aliajele de titan au fost utilizate pe scară largă în industria aerospațială, militară, civilă și în alte domenii. Cu toate acestea, duritatea suprafeței aliajului de titan este relativ scăzută, iar rezistența la uzură este insuficientă, ceea ce limitează aplicarea acestuia în anumite medii specifice. Pentru a îmbunătăți aceste proprietăți, cercetătorii au dezvoltat o varietate de tehnici de tratare a suprafeței pentru a îmbunătăți proprietățile de suprafață ale aliajelor de titan.
1. Tratament de oxidare a suprafeței
S-a format un film de oxid pentru a spori lubrifierea suprafeței aliajului de titan și pentru a reduce aderența în timpul procesului de tragere.
2. Tratament de acoperire
- Acoperire cu emulsie de grafit
Aplicarea emulsiei de grafit înainte de tragerea la cald nu numai că asigură lubrifiere, ci și protejează suprafața semifabricatului de oxidare. Cerințele pentru emulsia de grafit includ un conținut de grafit de 20%-25%, o dimensiune a particulelor de 1-3um și o atașare uniformă la suprafața semifabricatului.
- Acoperire cu sare de var
O formulare specifică a unui strat de lubrifiere cu var, cum ar fi 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl și o marjă de apă, completată cu un amestec de 75% pudră de săpun și 25% pudră de sulf a fost folosită ca lubrifiant solid sub formă de pulbere.
- Tratament cu fluorofosfat
După curățarea suprafeței semifabricatului metalic prin metoda fizică, pe suprafață se formează o peliculă de acoperire modificată prin scufundarea soluției de acoperire, iar apoi lubrifiant solid este acoperit pentru a obține efectul de lubrifiere al coeficientului de frecare scăzut și rezistență ridicată la uzură.
3. Placarea foliei metalice
O peliculă de metal precum cupru, crom, nichel sau staniu este placată pe suprafața aliajului de titan pentru a reduce contactul direct cu metalul în timpul procesului de trefilare, reducând astfel aderența.
4. Tratament de borilare
Puneți firul din aliaj de titan în soluția mixtă care conține KFB4, BaCl2 și NH4NO3, încălziți-l până la fierbere, apoi înmuiați-l, îndepărtați-l, curățați-l și uscați-l și formați un strat de fluoroborat pe suprafața firului. De asemenea, este necesar să se aplice un strat de disulfură de aluminiu pe suprafața firului ca lubrifiant în pilonul rece.
5. Tratament de conversie chimică
Un film dens de conversie chimică se formează pe suprafața aliajului de titan prin tratament de conversie chimică. Această peliculă poate fi folosită ca acoperire lubrifiantă pentru adsorbția lubrifiantului, astfel încât suprafața firului să fie netedă după mai multe treceri de tragere, fără urme de aderență și de alunecare.
6. Alegerea lubrifiantului
Selectați lubrifiantul adecvat, cum ar fi pudra de săpun industrial, emulsia de grafit și amestecul de pudră de săpun și alte materiale, ar trebui să aibă o bună infiltrare cu stratul de acoperire, o bună stabilitate termică.
7. Tratarea suprafeței cu laser
Tehnologiile de tratare cu laser, inclusiv placarea cu laser, alierea suprafeței cu laser și călirea suprafeței cu laser, pot îmbunătăți rezistența la uzură, rezistența la coroziune și duritatea prin modificarea microstructurii stratului de suprafață. Avantajul tratamentului cu laser este că proprietățile suprafeței pot fi îmbunătățite semnificativ fără a modifica proprietățile matricei aliajului de titan.
8. Oxidare cu micro-arc
Aceasta este o tehnologie de creștere in situ a filmului ceramic pe suprafața aliajului de titan, care poate forma un strat de film ceramic cu rezistență excelentă la coroziune și rezistență la uzură pe suprafața aliajului de titan. Tehnologia de oxidare cu micro-arc are caracteristicile protecției ecologice a mediului, în conformitate cu strategia de dezvoltare durabilă.
9. Implantarea ionică
Prin injectarea de azot, oxigen, carbon și alte elemente în suprafața aliajelor de titan, duritatea suprafeței și rezistența la uzură pot fi îmbunătățite. Grosimea stratului de implantare ionică este de obicei la nivel de nanometri, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ proprietățile suprafeței aliajelor de titan.
10. Metoda difuziei termice
Prin împrăștierea elementelor de aliere pe suprafața aliajului de titan la temperatură ridicată, se formează un strat de aliere, îmbunătățind astfel duritatea și rezistența la uzură a suprafeței.
