در دماهای بالا، تیتانیوم مستعد واکنش با عناصر موجود در هوا مانند O، H، N و عناصر موجود در مواد جاسازی شده مانند Si، Al، Mg است. این واکنش یک لایه آلودگی سطح در ریخته گری را تشکیل می دهد و خصوصیات آن را خراب می کند. این ممکن است منجر به افزایش سختی ، کاهش کشش و افزایش شستشو شود.
به دلیل چگالی کم، مایع تیتانیوم دارای اینرسی کم در طول جریان است که منجر به سیالیت ضعیف و سرعت ریختهگری پایین میشود. اختلاف دمای قابل توجه (حدود 300 درجه) بین دمای ریخته گری و دمای قالب باعث خنک شدن سریع در طول ریخته گری می شود. ریختهگریهای تیتانیوم با ریختهگری در یک محیط محافظ، ناگزیر دارای نقصهایی مانند منافذ در سطح و داخل خود هستند که بهطور قابلتوجهی بر کیفیت ریختهگری تأثیر میگذارد.
در نتیجه، عملیات سطحی برای ریخته گری تیتانیوم در مقایسه با سایر آلیاژها حیاتی تر است. با توجه به خواص منحصر به فرد تیتانیوم مانند هدایت حرارتی کم، سختی سطح، کشش کم، ویسکوزیته بالا، هدایت الکتریکی پایین و حساسیت به اکسیداسیون، عملیات سطح چالشهای مهمی را به همراه دارد. روشهای معمولی تصفیه سطح ممکن است به اثرات مطلوب دست پیدا نکنند، که نیازمند روشهای پردازش ویژه و رویکردهای عملیاتی است.
روش های تمیز کردن
سندبلاست
برای ریخته گری تیتانیوم، معمولاً روش سندبلاست درشت ترجیح داده می شود. فشار انفجار معمولاً زیر 0.45 مگاپاسکال کنترل می شود. فشار بیش از حد انفجار ممکن است باعث ایجاد جرقه های شدید در هنگام برخورد ذرات ماسه بر سطح تیتانیوم شود که منجر به افزایش دما و واکنش بالقوه با سطح تیتانیوم می شود که در نتیجه آلودگی ثانویه ایجاد می شود و کیفیت سطح را تحت تأثیر قرار می دهد.
اسید شویی
اسیدشویی قادر است به سرعت و به طور کامل لایه واکنش سطحی را بدون وارد کردن آلودگی از سایر عناصر به سطح حذف کند.
سنگ زنی و پرداخت
سنگ زنی مکانیکی
واکنشپذیری شیمیایی بالای تیتانیوم، رسانایی حرارتی کم و ویسکوزیته بالا منجر به راندمان آسیاب و برش کم در هنگام آسیاب مکانیکی میشود. ساینده های منظم برای سنگ زنی و صیقل دادن تیتانیوم نامناسب هستند. بهتر است از سوپر حوضه های بسیار حرارتی مانند الماس استفاده کنید. سرعت خط پولیش به طور کلی از 900 تا 1800 متر در دقیقه متغیر است تا از سوختگی های سنگ زنی سطح و ریزگردها در سطوح تیتانیوم جلوگیری شود.
سنگ زنی التراسونیک
ارتعاش اولتراسونیک باعث نسبی می شود
حرکت بین دانه های ساینده و سطح
صیقل یا آسیاب شدن، آسیاب را تسهیل می کند و
فرآیند پرداخت
سنگ زنی ترکیب مکانیکی الکتروشیمیایی
این روش از ساینده های رسانا همراه با اعمال الکترولیت و ولتاژ بین ساینده و سطح استفاده می کند. از طریق عملکرد ترکیبی مکانیکی و الکتروشیمیایی، زبری سطح را کاهش می دهد و براقیت سطح را افزایش می دهد.
سنگ زنی بشکه ای
از نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط چرخش و چرخش بشکه سنگ زنی استفاده می کند و به اصطکاک بین محتویات بشکه و مواد ساینده اجازه می دهد تا زبری سطح را کاهش دهد. این روش خودکار و کارآمد است اما فقط زبری سطح را کاهش می دهد و براقیت سطح را افزایش نمی دهد.
پولیش شیمیایی
تسطیح و پرداخت از طریق واکنش های اکسیداسیون-کاهش فلزات در یک محیط شیمیایی انجام می شود. پرداخت شیمیایی به سختی فلز، ناحیه صیقلی یا شکل ساختاری بستگی ندارد. این به تجهیزات پیچیده نیاز ندارد و کارکرد آن ساده است.
