Завдяки відмінній питомій міцності, стійкості до корозії, хорошим характеристикам при високих температурах і біосумісності титанові сплави широко використовуються в аерокосмічній, військовій промисловості, цивільній промисловості та інших галузях. Однак поверхнева твердість титанового сплаву відносно низька, а зносостійкість недостатня, що обмежує його застосування в деяких специфічних середовищах. Щоб покращити ці властивості, дослідники розробили різноманітні методи обробки поверхні для покращення поверхневих властивостей титанових сплавів.
1. Окислювальна обробка поверхні
Оксидна плівка була сформована для підвищення змащувальної здатності поверхні титанового сплаву та зменшення адгезії під час процесу витягування.
2. Обробка покриття
- Покриття графітовою емульсією
Нанесення графітової емульсії перед гарячим витягуванням забезпечує не тільки змащення, але й захист поверхні заготовки від окислення. Вимоги до графітової емульсії включають вміст графіту 20% -25%, розмір частинок 1-3 мкм і рівномірне прикріплення до поверхні заготовки.
- Вапняне покриття
Спеціальний склад мастильного шару з соляного вапна, наприклад 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl і запас води, доповнений сумішшю 75% мильний порошок і 25% порошок сірки використовували як тверде порошкове мастило.
- Лікування фторофосфатом
Після очищення поверхні металевої заготовки фізичним методом на поверхні утворюється модифікована плівка покриття шляхом занурення розчину покриття, а потім наноситься тверде мастило для отримання ефекту змащення низького коефіцієнта тертя та високої зносостійкості.
3. Покриття металевою плівкою
Металева плівка, така як мідь, хром, нікель або олово, наноситься на поверхню титанового сплаву, щоб зменшити прямий контакт металу під час процесу витягування, таким чином зменшуючи адгезію.
4. Лікування борилуванням
Помістіть дріт із титанового сплаву в змішаний розчин, що містить KFB4, BaCl2 і NH4NO3, нагрійте його до кипіння, потім замочіть, вийміть, очистіть і висушіть, і сформуйте шар фторборату на поверхні дроту. Також необхідно нанести на поверхню дроту шар дисульфіду алюмінію в якості мастила в холодному пірсі.
5. Хімічна конверсійна обробка
Щільна хімічна конверсійна плівка утворюється на поверхні титанового сплаву шляхом хімічної конверсійної обробки. Цю плівку можна використовувати як змащувальне покриття для адсорбції мастила, щоб поверхня дроту була гладкою після кількох проходів волочіння, без слідів адгезії та ковзання.
6. Вибір мастила
Виберіть відповідний мастильний матеріал, такий як промисловий мильний порошок, графітова емульсія та суміш мильного порошку та інших матеріалів, які повинні мати хорошу інфільтрацію з покриттям, хорошу термічну стабільність.
7. Лазерна обробка поверхні
Технології лазерної обробки, включаючи лазерне наплавлення, лазерне легування поверхні та лазерне гартування поверхні, можуть покращити зносостійкість, стійкість до корозії та твердість шляхом зміни мікроструктури поверхневого шару. Перевага лазерної обробки полягає в тому, що властивості поверхні можна значно покращити без зміни властивостей матриці титанового сплаву.
8. Мікродугове оксидування
Це технологія нарощування керамічної плівки на місці на поверхні титанового сплаву, яка може утворювати шар керамічної плівки з чудовою стійкістю до корозії та зносостійкості на поверхні титанового сплаву. Технологія мікродугового окислення має характеристики екологічного захисту навколишнього середовища відповідно до стратегії сталого розвитку.
9. Іонна імплантація
Вводячи азот, кисень, вуглець та інші елементи в поверхню титанових сплавів, можна покращити поверхневу твердість і зносостійкість. Товщина шару іонної імплантації зазвичай знаходиться на нанометровому рівні, що може значно покращити властивості поверхні титанових сплавів.
10. Термодифузійний метод
Поширюючи легуючі елементи на поверхню титанового сплаву при високій температурі, утворюється легуючий шар, таким чином покращуючи твердість і зносостійкість поверхні.
