Има много методи за повърхностна обработка на титан, включително йонно азотиране (или плазмено азотиране), повърхностно отлагане на титанов нитрид, йонно имплантиране, повърхностно легиране и повърхностно пръскане на керамични покрития.
1. Технология за подготовка на високотемпературно и устойчиво на износване покритие за компоненти от титанови сплави
1) Технология за подготовка на устойчиво на износване покритие
Износването е една от основните причини за повреда на механични части, което представлява приблизително 60% до 80% от повредите на механичните части и оказва голямо влияние върху живота и надеждността на механичните части. Износоустойчивостта на титана и титановите сплави е сравнително ниска, коефициентът на триене е голям и е склонна да възникне повреда при износване. Технологията за подготовка на устойчиво на износване покритие е важно средство за подобряване на устойчивостта на износване на титана и неговите сплави. Понастоящем по-проучените методи на процес включват термично пръскане, галванично и химическо покритие, отлагане на пари, технология за имплантиране на йони, азотиране и 170 морско азотиране. Инженерни титанови метални материали въглерод, боронизация, микро-дъгово оксидиране и композитна технология за повърхностна обработка и др.
2) Технология за подготовка на покритие, устойчиво на висока температура
С прилагането на титанови сплави в корабните газови турбини се поставят по-високи изисквания към тяхната устойчивост на високотемпературно окисление. Когато титанът се използва като лопатки на газови турбини и т.н., той има слаба устойчивост на високотемпературно окисление и е склонен към "кислородна крехкост". Тоест, след продължително излагане на въздух с висока температура, върху повърхността на титана ще се образува крехък оксиден слой, който ще направи крехката титанова сплав и ще намали удължението. Може да достигне до 50%. Трудно е обаче едновременно да се подобри устойчивостта на окисляване на титановите сплави чрез оптимизиране на дизайна на състава на сплавта или методи за контрол на микроструктурата. Трябва да се използват технологии за модификация на повърхността и повърхностно покритие, за да се подобри.
3) Технология за подготовка на покритие, устойчиво на висока температура
Лопатките на корабните газови турбини са подложени на износване при условия на висока температура. Поради двойния ефект на износване и висока температура, степента на повреда на компонентите се ускорява. Следователно е много важно да се проучи механизмът на износване при висока температура, да се проектират устойчиви на износване покрития при висока температура и да се подобри устойчивостта на износване при висока температура. значение. Керамичните материали се комбинират предимно с йонни връзки и ковалентни връзки. Те имат висока енергия на химическа връзка и силна сила на междуатомно свързване, което прави керамичните материали да имат предимствата на висока точка на топене, висока твърдост, висока химическа стабилност и нисък коефициент на триене. Чрез плазмено пръскане и лазерно облицоване Технологията може да подготви керамично покритие върху повърхността на титанова сплав, за да образува керамичен композит от титанова сплав. Настоящите методи за подготовка включват плазмено напръскване на нанокерамично покритие, студено напръскване на нано-TiO2 покритие, лазерно пръскане и лазерно облицоване.
2. Технология за подготовка за намаляващи триенето и устойчиви на износване покрития върху компоненти от титанови сплави
1) Технология за приготвяне на антифрикционно покритие
В отговор на нуждите за намаляване на триенето на компоненти като морски предавки, бутала, клапани и титаниеви пружини, се добавят самосмазващи се материали като графит, молибденов дисулфид, политетрафлуоретилен, оловен оксид и флуорид, за да се образува празнина между двете повърхности. Слой от твърд смазващ филм може да намали коефициента на триене и да увеличи устойчивостта на износване на материала. Методите за подготовка на антифрикционно покритие включват магнетронно разпръскване на MoS z покритие, плазмено напръскване на PTFE покритие, технология за подготовка на процеса на електроотлагане (Ni-P)-графитно композитно покритие и др.
(2) Технология на получаване на антифрикционно и износоустойчиво покритие
В отговор на действителните нужди от намаляване на триенето и устойчивост на износване на титанови материали, чрез подходяща технология за повърхностна обработка на титан и титанови сплави, се приготвят антифрикционни и устойчиви на износване покрития върху повърхностите на титан и титанови сплави за подобряване на триенето на два обекта в относително движение, тоест двойката на триене. Устойчивостта на износване и намаляването на загубата на триене по време на движение може да постигне целта за понижаване на коефициента на триене, намаляване на триенето и контролиране на износването. Методите за подготовка за антифрикционни и устойчиви на износване покрития включват плазмено карбонитридиране, сярно азотиране, сярно нитрокарбюризиране, магнетронно разпрашване Ti/MoS2 покритие, физическо отлагане на пари TiAIN/TiN композитно покритие, физическо отлагане на парна фаза на TiN/TiCN многослойни композитни покрития , отлагане на катодно дъгов източник на диамантеноподобни въглеродни филми, високомощен импулсен ексимерен лазер с висока честота на повторение, подготовка на диамантеноподобни въглеродни филми и др.
3. Технология на получаване на изолационно покритие за метални компоненти
Въпреки че титаниевите сплави имат отлична устойчивост на корозия, когато титаниевите сплави се използват в контакт с различни метали в морска вода и морска атмосферна корозивна среда, се генерира потенциална разлика поради високия потенциал на TiO2 филмовия електрод, естествено образуван на повърхността, и потенциала е по-нисък. Повърхността на различни метали ще бъде окислена, причинявайки корозия на материала. Следователно, за да се избегне корозия в морска вода на тръби, аксесоари за тръбопроводи и други корабостроителни части, изработени от мед, медна сплав и стомана, които са в контакт с титаниева сплав по време на употреба, трябва да се използват подходящи методи за повърхностна обработка за образуване на покритие върху повърхността от титановата сплав. Изолиращо антикорозионно покритие за подобряване на устойчивостта на корозия на титан и други метални материали. Методите за приготвяне на изолационни и антикорозионни покрития включват керамично изолационно покритие с микродъгово оксидиране, нанокерамично покритие с микродъгово окисление, анодизирано изолационно покритие и др.
