Iako legure titana imaju visoku čvrstoću i izvrsnu otpornost na koroziju, njihova slaba otpornost na trošenje glavni je nedostatak za njihovu primjenu u inženjerstvu. Trenutno su zrele tehnologije površinske obrade u industrijskom području uglavnom sljedeće vrste, svaka sa svojim prednostima i nedostacima.
Metoda mokrog premazivanja
Prevlaka se uglavnom sastoji od Cr i Ni{0}}P legura. Natitanske šipkei žice, zbog gustog pasivizirajućeg filma površine titana, izravno kromiranje ima lošu adheziju. U industriji je uobičajeno prvo kemijski taložiti Ni ili prethodno-taložiti sloj Ni na titansku podlogu, a zatim galvanizirati krom. Elektrolitička metoda brzo formira film, s debljinom premaza od nekoliko mikrometara, a dekorativni premaz je samo oko 1 μm, što može zadovoljiti opću otpornost na habanje i dekorativne zahtjeve. To je trenutno jedna od-najekonomičnijih metoda obrade površine. Međutim, ovdje postoje nedostaci. Premaz je mehanički vezan za podlogu. Sklon je ljuštenju pri udarcima i uvjetima velikog opterećenja. Štoviše, proces galvanizacije uključuje pročišćavanje otpadne vode-koja sadrži krom, što donosi značajan pritisak na okoliš.
Metoda toplinske difuzije
Oslanjajući se na zrele procese pougljičavanja, nitriranja i boriranja čeličnih materijala, međuprostorni atomi difundiraju u unutrašnjost titanijske matrice na visokim temperaturama kako bi formirali očvrsli sloj. Ovom se metodom mogu dobiti difuzijski slojevi u rasponu od nekoliko desetaka do nekoliko stotina mikrometara u debljini, s blagim gradijentom tvrdoće i jakim vezanjem s osnovnim materijalom, što je čini prikladnom za primjene izložene kontaktnom naprezanju. Međutim, temperatura obrade obično je iznad 800 stupnjeva, a struktura legure titana sklona je ogrubljivanju. Za regulaciju je potrebna naknadna toplinska obrada, a procesni prozor je uzak. Štoviše, pri visokim temperaturama titan apsorbira kisik i vodik, a za rješavanje ovih problema potrebna je stroga kontrola zaštitne atmosfere.
Metoda zavarivanja
Prevlaka od tvrde legure ili intermetalnog spoja zavaruje se na površinu titana pomoću luka za prijenos plazme (PTA). Stopa razrjeđivanja se može kontrolirati, snaga lijepljenja je visoka, a otpornost na habanje izvrsna. Glavna prednost je u tome što omogućuje lokalnu obradu bez zagrijavanja cijelog osnovnog materijala, čime se izbjegava pogoršanje mehaničkih svojstava kod obradaka velike -veličine. Nedostatak je što je površina zavarenog sloja hrapava, te je potrebna sekundarna strojna obrada da bi se postigla dimenzijska točnost. Također je ograničen dohvatom PTA pištolja za zavarivanje i uglavnom se koristi za velike ravne ploče, osovine i druge obične izratke. Teško je rukovati složenim-dijelovima oblika.
Metoda taloženja parom (CVD/PVD/PCVD)
Fizičko taloženje iz pare (PVD), kemijsko taloženje iz pare (CVD) i plazma-pojačano kemijsko taloženje iz pare (PCVD) skupina su tehnologija koje su se brzo razvile posljednjih godina. Mogu se koristiti za pripremu tvrdih premaza kao što su TiN, TiAlN i DLC na površini titana, s debljinom koja se obično kreće od 2 do 10 μm. Tvrdoća može doseći 2000 do 4000 HV, a koeficijent trenja je značajno smanjen. Obično se primjenjuju naciljni materijali od titana. U usporedbi s mokrim premazom, prianjanje premaza nanesenih plinskom{1}}fazom je bolje (osobito uz pomoć prednapona), a procesna temperatura se postupno smanjuje - PVD se može kontrolirati ispod 400 stupnjeva, ima mali utjecaj na mikrostrukturu podloge od legure titana i pogodan je za konačnu obradu preciznih dijelova.
When comparing the three types of coatings, CVD coatings are dense and have good over-coating performance, but they require high temperatures (>800 stupnjeva ) i skloni su stvaranju štetnih-proizvoda; PVD prevlake imaju nisko opterećenje i umjerenu temperaturu, ali njihove su -učinke premazivanja slabe i teško je ravnomjerno pokriti složene unutarnje površine rupa; PCVD kombinira aktivaciju plazmom i taloženje kemijskom parom i može nanositi premaze s boljom snagom vezivanja od PVD-a na 500-600 stupnjeva i ima bolju izvedbu prevlačenja od PVD-a. To je trenutačno vodeći smjer za površinsko ojačavanje titanovih legura, a ulaganje u opremu i poteškoće u upravljanju procesom također su najveći među ta tri smjera.
Prijedlozi za tehnički odabir:
Za dijelove s cjenovnim prioritetom i labavom dimenzionalnom točnošću može se dati prednost mokrom kromiranju ili kemijskom nanošenju Ni{0}}P.
Za velika -opterećenja i uvjete visokog kontaktnog naprezanja preporučuje se metoda toplinske difuzije ili metoda tvrdog navarivanja za dobivanje debelog difuzijskog sloja.
Za precizne dijelove sa strogim dimenzijskim tolerancijama i niskom radnom temperaturom, PVD/TiN premaz je zrelo rješenje.
Za-vrhunske primjene koje uzimaju u obzir adheziju, svojstva prianjanja i kontrolu mikrostrukture (kao što su komponente za zrakoplovne motore), PCVD tehnologija ima najveći potencijal.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.
najbolji proizvođač i dobavljač proizvoda od titana