Titano strypų paviršiaus apdorojimas: atsparumas korozijai ir dilimui

Titano strypai yra plačiai naudojami konstrukcijų komponentuose, transmisijos dalyse, implantų įrenginiuose ir kitose srityse. Tačiau jų mažas paviršiaus kietumas ir mažas atsparumas dilimui, taip pat jautrumas duobėms ir plyšinei korozijai atšiaurioje aplinkoje. Paviršiaus apdorojimas gali padidinti jų atsparumą korozijai ir dilimui, todėl galima pritaikyti našumą.

 

 

 

1.1 Mechaninis apdorojimas

Jis modifikuoja titano strypų paviršių fiziniais efektais, nenaudojant cheminių reagentų, paprastų procesų ir mažų sąnaudų.

Mechaniniu poliravimu galima pasiekti veidrodinę apdailą, kurios paviršiaus šiurkštumas Ra ＜ 0,01 μm, šlifuojant{1}}po{2}}žingsnio.

Smėlio srove pašalinami oksido sluoksniai ir teršalai, veikiant didelės spartos{0}}smėlio dalelėms, suformuojant grubų paviršių, kurio Ra 2–5 μm, kad pagerintų sukibimo stiprumą.

 

1.2 Cheminis apdorojimas

Jis reguliuoja paviršiaus būseną, pašalina nešvarumus ir optimizuoja plokštumą per reakciją tarp cheminių reagentų ir titano strypo paviršiaus, paklodamas pagrindą tolesniam stiprinimui.

Cheminio poliravimo metu naudojami silpni rūgštiniai arba šarminiai tirpalai, kad pagerintų paviršiaus apdailą ir reikalingas silanas sandarinimas.

Beicavimo valymo metu naudojamas vandenilio fluorido rūgšties -azoto rūgšties mišrus tirpalas, kad būtų pašalintos oksido nuosėdos ir priemaišos.

Atmosferos oksidacija gali sutirštinti oksido plėvelę aukštoje temperatūroje, kad pagerintų atsparumą korozijai.

 

 

2.1 Elektrocheminis apdorojimas

Jis elektrolizės būdu sudaro tankią oksido plėvelę ant titano strypo paviršiaus, kuri yra atspari korozijai ir nusidėvėjimui su kontroliuojamais procesais.

Anoduojant sieros rūgšties elektrolite naudojama 10–200 V įtampa, kad būtų pagaminta 1–30 μm storio TiO₂ plėvelė, kuri padidina atsparumą dilimui, atsparumą korozijai ir biologinį suderinamumą; koreguojant proceso parametrus galima paruošti porėtas TiO₂ nanovamzdelių matricas fotokatalizei ir jutiklių laukams.

Naudojant mikro-lanko oksidaciją, atnaujintą anodavimo technologiją, naudojama aukšta 300–600 V įtampa, kad susidarytų keraminis -klasės oksido sluoksnis, kurio kietumas HV 1500+ ir atsparumas aukštai temperatūrai, didesnis nei 800 laipsnių, taip pat geros izoliacijos savybės.

 

2.2 Terminio apdorojimo modifikavimas

Jis suformuoja kieto lydinio sluoksnį ant titano strypo paviršiaus dėl aukštos-temperatūros arba plazminių elementų difuzijos, pagerindamas kietumą, atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai.

Nitridavimas yra plačiausiai naudojama technologija, kuri gali sudaryti 5–20 μm storio ir HV 2000 kietumo TiN/Ti₂N sluoksnį, sumažinantį trinties koeficientą 60 %, ir dažniausiai naudojama didelės -apkrovos perdavimo dalims; Dėl plazmos azoto oksidacijos susidaro sudėtinis sluoksnis, pasižymintis geresnėmis savybėmis ir maža deformacija.

Karbiuruojant susidaro 2–10 μm storio TiC sluoksnis, atsparumas aukštai temperatūrai iki 800 laipsnių; Boridavimas pasižymi dideliu kietumu, bet sudėtingais procesais.

 

2.3 Dengimo ir kompozitų technologijos

Jis gali paruošti funkcines titano strypų paviršiaus dangas, kad būtų pritaikytas atsparumas korozijai ir dilimui, o tai yra svarbi titano strypų paviršiaus stiprinimo priemonė.

Trinčiai mažinti naudojamos tepimo ir -lipnios dangos: grafito emulsinės dangos sudaro 1–5 μm tepimo plėvelę, kuri atspari oksidacijai ir sumažina apdorojimo nuostolius daugiau nei 30 %; fluorofosfatų dangų trinties koeficientas yra net 0,1.

Aukštos{0}}funkcinės dangos: biokeraminės (HA) dangos naudojamos ortopediniams implantams, skatinančios kaulų integraciją; DLC dangų kietumas HV 3000–5000, trinties koeficientas 0,05; tauriųjų metalų dangos turi gerą atsparumą korozijai, tačiau yra linkusios skilti ir brangios; galvanizuotas nano-nikelis ir sidabras gali pagerinti atsparumą dilimui ir anti-užspaudimų veikimą, taip išspręsdami aviacijos ir kosmoso peilių „užgrobimo“ problemą.

 

 

3.1 Paviršiaus apdorojimas lazeriu

Jis modifikuoja titano strypo paviršių naudojant didelės-energijos lazerį, pasižymintį dideliu greičiu, dideliu tikslumu ir nedideliu poveikiu matricai, taip pat gali padidinti atsparumą dilimui ir korozijai.

Lazerinei dangai naudojami Gr5 titano milteliai, kad būtų paruoštas 0,5–2 mm lydinio sluoksnis, 5 kartus pagerinantis atsparumą dilimui, tinkamas sunkioms-darbo sąlygoms.

Lazerinis paviršiaus legiravimas gali prasiskverbti į azotą ir anglį ir sudaryti gradientinį sluoksnį, kurio HV 1000–2000.

Lazerinis spalvoto titano apdorojimas kartu su anodavimu atsižvelgia į apsaugą ir dekoravimą.

 

3.2 Jonų implantavimo technologija

Jis įpurškia azoto, deguonies, anglies ir kitus jonus į titano strypo paviršių 0,1–1 μm gyliu, o tai gali padidinti kietumą 3 kartus ir sumažinti korozijos srovės tankį dviem dydžiais. Ši technologija nekeičia matricos veikimo ir pasiekia nanoskalės stiprinimą.

Implantuojant tauriųjų metalų jonus galima pasiekti didesnį atsparumą korozijai, tačiau tai yra brangi ir vis dar tiriama.

 

3.3 Kompozito modifikavimo technologija

Vieno paviršiaus apdorojimas sunkiai atitinka sudėtingas darbo sąlygas, o kelių technologijų derinys tapo pagrindiniu. Anodavimo ir magnetroninio purškimo derinys gali paruošti TiO₂/Ag antibakterines dangas, kurių antibakterinis greitis yra ＞99%, tinkamas medicinos prietaisams ir implantams; plazmos azoto oksidacijos ir lazerinio apvalkalo derinys atsižvelgia į atsparumą korozijai ir atsparumą dideliam{2}}dėvėjimuisi.

 

 

Specializuojamės titano apvalių strypų gamyboje, laukiame jūsų užklausų adresu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com