Vanwege de uitstekende specifieke sterkte, corrosieweerstand, goede prestaties bij hoge temperaturen en biocompatibiliteit worden titaniumlegeringen op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de militaire industrie, de civiele industrie en andere gebieden. De oppervlaktehardheid van een titaniumlegering is echter relatief laag en de slijtvastheid is onvoldoende, wat de toepassing ervan in sommige specifieke omgevingen beperkt. Om deze eigenschappen te verbeteren hebben onderzoekers een verscheidenheid aan oppervlaktebehandelingstechnieken ontwikkeld om de oppervlakte-eigenschappen van titaniumlegeringen te verbeteren.
1. Oppervlakte-oxidatiebehandeling
Er werd een oxidefilm gevormd om de gladheid van het oppervlak van de titaniumlegering te verbeteren en de hechting tijdens het trekproces te verminderen.
2. Coatingbehandeling
- Grafiet-emulsiecoating
Het aanbrengen van grafietemulsie vóór het warmtrekken zorgt niet alleen voor smering, maar beschermt ook het oppervlak van de plano tegen oxidatie. De vereisten voor grafietemulsie omvatten een grafietgehalte van 20%-25%, een deeltjesgrootte van 1-3um en een uniforme hechting aan het oppervlak van de plano.
- Zoutkalkcoating
Een specifieke formulering van een zoute kalksmeerlaag, zoals 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl en een marge water, aangevuld met een mengsel van Als vast poedersmeermiddel werd 75% zeeppoeder en 25% zwavelpoeder gebruikt.
- Fluorfosfaatbehandeling
Na het reinigen van het oppervlak van de metalen plano met een fysieke methode, wordt een gemodificeerde coatingfilm op het oppervlak gevormd door de coatingoplossing onder te dompelen, en vervolgens wordt vast smeermiddel gecoat om het smerende effect van een lage wrijvingscoëfficiënt en hoge slijtvastheid te verkrijgen.
3. Metaalfilm plateren
Een metaalfilm zoals koper, chroom, nikkel of tin wordt op het oppervlak van de titaniumlegering aangebracht om het directe metaalcontact tijdens het trekproces te verminderen, waardoor de hechting wordt verminderd.
4. Borylatiebehandeling
Plaats de draad van titaniumlegering in de gemengde oplossing die KFB4, BaCl2 en NH4NO3 bevat, verwarm het tot het kookpunt, laat het weken, verwijder het, maak het schoon en droog het, en vorm een laag fluorboraat op het oppervlak van de draad. Het is ook noodzakelijk om een laag aluminiumdisulfide op het oppervlak van de draad aan te brengen als smeermiddel in de koude pier.
5. Chemische conversiebehandeling
Door middel van een chemische conversiebehandeling wordt een dichte chemische conversiefilm gevormd op het oppervlak van de titaniumlegering. Deze film kan worden gebruikt als smerende coating om smeermiddel te adsorberen, zodat het oppervlak van de draad na meerdere trekgangen glad is, zonder hechting en slipsporen.
6. Smeermiddelkeuze
Selecteer het juiste smeermiddel, zoals industrieel zeeppoeder, grafietemulsie en het mengsel van zeeppoeder en andere materialen, moet een goede infiltratie met de coating hebben en een goede thermische stabiliteit.
7. Laseroppervlaktebehandeling
Laserbehandelingstechnologieën, waaronder lasercladding, laseroppervlaklegering en laseroppervlakafschrikking, kunnen de slijtvastheid, corrosieweerstand en hardheid verbeteren door de microstructuur van de oppervlaktelaag te veranderen. Het voordeel van laserbehandeling is dat de oppervlakte-eigenschappen aanzienlijk kunnen worden verbeterd zonder de eigenschappen van de titaniumlegeringsmatrix te veranderen.
8. Microboogoxidatie
Dit is een technologie voor in-situ groei van keramische film op het oppervlak van een titaniumlegering, die een laag keramische film kan vormen met uitstekende corrosieweerstand en slijtvastheid op het oppervlak van een titaniumlegering. Micro-boogoxidatietechnologie heeft de kenmerken van groene milieubescherming, in lijn met de duurzame ontwikkelingsstrategie.
9. Ionenimplantatie
Door stikstof, zuurstof, koolstof en andere elementen in het oppervlak van titaniumlegeringen te injecteren, kunnen de oppervlaktehardheid en slijtvastheid worden verbeterd. De dikte van de ionenimplantatielaag ligt meestal op nanometerniveau, wat de oppervlakte-eigenschappen van titaniumlegeringen aanzienlijk kan verbeteren.
10. Thermische diffusiemethode
Door legeringselementen bij hoge temperatuur op het oppervlak van de titaniumlegering te verspreiden, wordt een legeringslaag gevormd, waardoor de hardheid en slijtvastheid van het oppervlak wordt verbeterd.
