Zbog svoje odlične specifične čvrstoće, otpornosti na koroziju, dobrih performansi pri visokim temperaturama i biokompatibilnosti, legure titana našle su široku primenu u vazduhoplovstvu, vojnoj industriji, civilnoj industriji i drugim oblastima. Međutim, površinska tvrdoća legure titanijuma je relativno niska, a otpornost na habanje nedovoljna, što ograničava njenu primenu u nekim specifičnim okruženjima. Da bi poboljšali ova svojstva, istraživači su razvili različite tehnike površinske obrade kako bi poboljšali površinska svojstva titanijumskih legura.
1. Površinska oksidacija
Formiran je oksidni film kako bi se poboljšala mazivost površine legure titanijuma i smanjila adhezija tokom procesa izvlačenja.
2. Obrada premaza
- Grafitna emulzija premaz
Nanošenje grafitne emulzije prije vrućeg izvlačenja ne samo da osigurava podmazivanje već i štiti površinu blanka od oksidacije. Zahtjevi za grafitnu emulziju uključuju sadržaj grafita od 20%-25%, veličinu čestica od 1-3um, i ujednačeno pričvršćivanje na površinu blanka.
- Slani krečnjak
Specifična formulacija sloja za podmazivanje slanog vapna, kao što je 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl i margina vode, dopunjena mješavinom 75% sapuna u prahu i 25% praha sumpora korišteno je kao čvrsto mazivo u prahu.
- Tretman fluorofosfatom
Nakon čišćenja površine metalnog blanka fizičkom metodom, na površini se formira modificirani film premaza potapanjem otopine za premazivanje, a zatim se premazuje čvrstim mazivom kako bi se dobio učinak podmazivanja niskog koeficijenta trenja i visoke otpornosti na habanje.
3. Pokrivanje metalne folije
Metalni film kao što je bakar, hrom, nikl ili kalaj stavlja se na površinu legure titana kako bi se smanjio direktan kontakt metala tokom procesa izvlačenja, čime se smanjuje prianjanje.
4. Borilacijski tretman
Žicu od legure titana stavite u miješanu otopinu koja sadrži KFB4, BaCl2 i NH4NO3, zagrijte je do ključanja, zatim je potopite, uklonite, očistite i osušite i formirajte sloj fluoroborata na površini žice. Također je potrebno nanijeti sloj aluminij disulfida na površinu žice kao mazivo u hladnom stupu.
5. Obrada hemijskom konverzijom
Gusti film hemijske konverzije formira se na površini legure titana kroz tretman hemijske konverzije. Ovaj film se može koristiti kao premaz za podmazivanje za adsorpciju maziva, tako da je površina žice glatka nakon više prolaza izvlačenja, bez prianjanja i tragova klizanja.
6. Izbor maziva
Odaberite odgovarajuće mazivo, kao što su industrijski sapun u prahu, grafitna emulzija i mješavina praha sapuna i drugih materijala, treba imati dobru infiltraciju sa premazom, dobru termičku stabilnost.
7. Laserska obrada površine
Tehnologije laserske obrade, uključujući lasersko oblaganje, lasersko površinsko legiranje i lasersko površinsko gašenje, mogu poboljšati otpornost na habanje, otpornost na koroziju i tvrdoću promjenom mikrostrukture površinskog sloja. Prednost laserskog tretmana je što se svojstva površine mogu značajno poboljšati bez promjene svojstava matrice legure titana.
8. Mikrolučna oksidacija
Ovo je tehnologija in-situ rasta keramičkog filma na površini legure titanijuma, koji može formirati sloj keramičkog filma sa odličnom otpornošću na koroziju i otpornošću na habanje na površini legure titanijuma. Tehnologija mikrolučne oksidacije ima karakteristike zelene zaštite životne sredine, u skladu sa strategijom održivog razvoja.
9. Ionska implantacija
Ubrizgavanjem dušika, kisika, ugljika i drugih elemenata na površinu titanijumskih legura može se poboljšati površinska tvrdoća i otpornost na habanje. Debljina sloja ionske implantacije je obično u nanometarskom nivou, što može značajno poboljšati površinska svojstva titanijumskih legura.
10. Metoda termičke difuzije
Rasprostiranjem legirajućih elemenata na površinu legure titanijuma na visokoj temperaturi, formira se sloj legure, čime se poboljšava tvrdoća i otpornost površine na habanje.
