به عنوان یک فن آوری جدید تصفیه سطح، پردازش نانو را می توان در مواد سطحی شرایط مقدماتی تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم اجرا کرد، تنها با استفاده از ابزارهایی مانند فیزیک و شیمی، این ماده برای رسیدگی به موقعیت پالایش دانه بالا، در عمق تا مقیاس نانو، اساساً مشکل مقاومت سطح مواد در برابر خستگی را حل می کند، بنابراین مقاومت به خوردگی تیتانیوم و سطح آلیاژ تیتانیوم را بهبود می بخشد، همچنین می تواند مقاومت در برابر سایش را در کاربرد عملی بهبود بخشد. با استفاده از روش شات پینینگ، روش بمباران ذرات مافوق صوت، ابزار پردازش و سطح قطعه کار به طور کامل عمل می شود، به طوری که دانه های سطح تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم با روش مکانیکی، پالایش عمقی و سطح تقویت شکسته می شوند. استفاده از نانوتکنولوژی سطح شات پرانرژی برای TC4 می تواند اطمینان حاصل کند که اندازه دانه نزدیک به 20 نانومتر است و مقاومت در برابر خستگی ماده را به دلیل لایه سخت شده که سختی سطح آن بالاتر از ماده خام است، بهبود می بخشد. پس از عملیات TA2، اندازه دانههای سطح نانو نزدیک به 30 نانومتر است و دانههای سطحی میتوانند دوقلوهای تغییر شکل ایجاد کنند که میتواند درجه سخت شدن ماده را بهبود بخشد. به طور خاص، در 623K، تیمار تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم چین قویتر از مشخصات مربوطه ایالات متحده است که در حال حاضر پیشرو این حرفه است. با استفاده از روش بمباران ذرات مافوق صوت، آلیاژ ti{7}}Al-4V را می توان بر روی سطح ساختار نانو هم محور، با اندازه دانه 20 نانومتر پردازش کرد، به طوری که سختی سطح آلیاژ در مقایسه با مواد خام را می توان بیش از دو برابر افزایش داد. با این حال، این نوع نانو پردازش سطحی به دلیل شروع دیرهنگام آن به طور گسترده ترویج نشده است.
انتشار سطحی و کاشت یون
متفاوت از عملیات نانو سطح، انتشار سطح و کاشت یون، فلز یا مواد غیرفلزی را به ماتریس آلیاژ تیتانیوم دوپ کرد تا ترکیب سطحی آن را تغییر دهد و مقاومت سطحی ماتریس آلیاژ تیتانیوم را با کمک لایه اصلاحشده بهبود بخشد. به عنوان مثال، سطح تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم توسط مواد غیرفلزی مانند نیتروژن و کربن نفوذ میکند یا توسط مواد فلزی مانند آلومینیوم و مولیبدن پخش میشود تا مقاومت به سایش و مقاومت در برابر خوردگی ماتریس آلیاژ تیتانیوم بهبود یابد. مقاومت به خوردگی ماتریس TC4 را می توان به طور موثر با استفاده از روش تخلیه تابش کاتد شبکه ای برای نفوذ Ta بر روی سطح ماتریس TC4 بهبود بخشید. ساختار فاز سطحی TC6 را می توان با روش تعبیه پودر جامد و روش آماده سازی لایه نفوذ مولیبدن تا حد زیادی تغییر داد و سختی سطح TC6 را می توان تا 1400HV افزایش داد. در حال حاضر، با پیشرفت سریع علم و فناوری، تحقیقات نظری و عمق عملکردی فناوری خلاء به تدریج در حال بهبود است. بر اساس فناوری اصلی نفوذ سطحی، می توان یک فناوری کاشت یون را استخراج کرد. به عنوان مثال، سختی سطح آلیاژ تیتانیوم TA7 را می توان با استفاده از نیتریدینگ یونی به 1200HV ارتقا داد. سختی سطح آلیاژ Ti6AI4V می تواند با استفاده از یون درخشش قوس بدون فناوری هیدروکربورسازی به 935HV برسد و همچنین مقاومت سایش قوی را نشان می دهد. آلیاژ Ti6Al4V همچنین میتواند توسط فناوری کربنیتیدینگ الکترولیتی پلاسمای فاز مایع برای تولید یک پوشش سخت که توسط Ti بر روی سطح آلیاژ رسوب میکند، پردازش شود. افزایش زمان درمان آلیاژ تیتانیوم می تواند به طور موثری ضخامت لایه سخت و مقاومت در برابر سایش آلیاژ تیتانیوم را بهبود بخشد.
تکنولوژی پوشش سطح
در سطح مواد ماتریس، فرآیند مربوطه برای پردازش پوشش کامپوزیت با مواد ماتریس برای تولید یک پوشش محافظ بر روی سطح ماتریس استفاده می شود که عملکرد خوبی در جنبه های شیمیایی، حرارتی و سایر جنبه ها دارد. با توجه به مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت پوشش سطح، می توان هزینه تولید را کاهش داد تا عملکرد محصول را بهبود بخشد و همچنین در استفاده بعدی عمر طولانی دارد. در حال حاضر، فنآوریهای پوشش سطحی مانند رسوب بخار و روکش فلزی میتوانند به طور موثر مقاومت در برابر سایش آلیاژ تیتانیوم را بهبود بخشند و همچنین تأثیر زیادی بر مقاومت در برابر خوردگی دارند. ادغام ارگانیک فعال سازی سطح و عملیات هیدروژناسیون می تواند به طور موثر رسانایی سطحی آلیاژ تیتانیوم را بهبود بخشد و می تواند از خوردگی مواد پس از تماس با باران نرم جلوگیری کند. با استفاده از فناوری رسوب بخار، زیرلایههای TA2 و TC11 به لایه فیلم TiAIN تبدیل میشوند که میتواند لایه فیلم را با ماتریس ترکیب کند تا ترکیبی متالورژیکی از سه عنصر ایجاد کند و به طور موثر خواص مختلف زیرلایه را افزایش دهد.
اگر می خواهید اخبار بیشتری در مورد تیتانیوم بدانید، لطفا اینجا را کلیک کنید.
با ما تماس بگیرید:zhangjixia@bjygti.com
