آلیاژهای تیتانیوم به دلیل نسبت استثنایی استحکام به وزن، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیتهای دمای بالا و زیست سازگاری به طور گسترده در صنایع هوافضا، نظامی و غیرنظامی مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، سختی سطح نسبتا کم و مقاومت در برابر سایش ناکافی آلیاژهای تیتانیوم محدودیت هایی را در محیط های خاص ایجاد کرده است. برای غلبه بر این چالش ها، محققان تکنیک های مختلف تصفیه سطح را برای افزایش عملکرد سطحی آلیاژهای تیتانیوم توسعه داده اند.
یکی از روش های موثر، عملیات اکسیداسیون سطحی است که شامل تشکیل یک لایه اکسید برای بهبود روانکاری و کاهش چسبندگی در طول فرآیندهای کشش می شود. درمان های پوششی مانند پوشش امولسیون گرافیت و پوشش آهک نمکی، روانکاری و محافظت در برابر اکسیداسیون را ارائه می دهند و خواص سطح را افزایش می دهند. درمان فلوروفسفات شامل پوشش دادن سطح با یک فیلم اصلاح شده و سپس استفاده از روان کننده جامد برای دستیابی به اصطکاک کم و مقاومت در برابر سایش بالا است.
روش دیگر آبکاری فیلم فلزی است که در آن لایه ای از فلزات مانند مس، کروم، نیکل یا قلع بر روی سطح آلیاژ تیتانیوم قرار می گیرد تا تماس مستقیم فلز در طول کشش کاهش یابد و در نتیجه چسبندگی به حداقل برسد. عملیات بوریدینگ شامل غوطه ور کردن سیم های آلیاژ تیتانیوم در محلولی حاوی KFB4، BaCl2 و NH4NO3 برای ایجاد یک لایه فلوئوروبورات بر روی سطح، و سپس اعمال دی سولفید آلومینیوم به عنوان روان کننده در طول کشش سرد است.
عملیات تبدیل شیمیایی یک فیلم تبدیل متراکم را بر روی سطح آلیاژ تیتانیوم تشکیل می دهد که به عنوان یک پوشش روان کننده عمل می کند که روان کننده ها را جذب می کند و در نتیجه سطوح صاف پس از چندین فرآیند کشش ایجاد می شود. انتخاب روان کننده های مناسب مانند پودر صابون صنعتی، امولسیون گرافیت و مخلوط پودر صابون و سایر مواد با ترشوندگی و پایداری حرارتی خوب بسیار مهم است.
درمانهای سطح لیزری مانند روکش لیزری، آلیاژسازی و خاموش کردن، ریزساختار سطح را تغییر میدهند تا مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و سختی را بدون به خطر انداختن خواص پایه آلیاژهای تیتانیوم افزایش دهند. اکسیداسیون میکرو قوس یک روش سازگار با محیط زیست است که فیلمهای سرامیکی را در محل روی سطوح آلیاژ تیتانیوم رشد میدهد و مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و سایش ایجاد میکند.
