Титанът, като-метал с универсално предназначение, има несравними широки приложения за своите легирани пръти и жици. Въпреки това, недостатъците на оригиналните титанови материали, като ниска повърхностна твърдост и недостатъчна устойчивост на износване, могат да доведат до повреда на компонентите при износване при условия на високо триене, значително съкращаване на експлоатационния живот и ограничаване на по-нататъшното разширяване на сценариите на неговото приложение. За да се справи с това как да подобри устойчивостта на износване на титаниеви пръти и телове, индустрията е разработила множество зрели технологии за повърхностна обработка.
Традиционно майсторство: Зряло и стабилно решение против{0}}износване
Метод на мокро покритие
Методът за нанасяне на мокро покритие понастоящем е най-широко използваният процес за повърхностно-устойчиво на износване лечение на титанови материали, като типични примери са покритията от хром (Cr) и никел-фосфор (Ni-P). Поради високата активност на оксидния филм върху титановата повърхност, хромът с директно покритие има лоша адхезия и е склонен към отлепване. Следователно индустриалният стандартен процес е дву-етапен метод: първо, слой от никел (Ni) се отлага върху повърхността на титановата пръчка или теления субстрат като преходен слой за подобряване на адхезията на покритието, а след това хром (Cr) се отлага върху повърхността на никеловия слой като -устойчив на износване повърхностен слой.
Този процес използва електролиза за отлагане с бърза скорост на образуване на филм, контролируема дебелина на покритието, като дебелината на обикновеното-устойчиво на износване покритие може да достигне няколко микрометра. Дебелината на декоративното покритие от само 1 μm също може да постигне ефекта. Покритието има висока твърдост и нисък коефициент на триене, което го прави изключително ценово-ефективен,-износоустойчив метод за повърхностна обработка.
Метод на термична дифузия
Първоначално широко използван в процеси на топлинна дифузия, като карбуризиране, азотиране и бориране за втвърдяване на стоманени материали, след адаптиране и оптимизиране, той може да се приложи и за повърхностно износоустойчиво-обработване на титанови материали. Неговият основен принцип е да позволи на елементи като въглерод, азот и бор да дифундират в повърхностната решетка на титанови пръти и жици при високи температури, образувайки слой от титаниево съединение с висока -твърдост, като по този начин се постига повърхностно втвърдяване.
Твърдостта на повърхностния слой на обработения титанов материал може да бъде увеличена няколко пъти, а втвърденият слой е металургично свързан с основния материал, без риск от отлепване на покритието. Устойчивостта на износване е издръжлива и стабилна и е подходяща за използване в структурни компоненти, които са подложени на дълго-трайно триене и износване.
Метод на заваряване
Методът на заваряване използва дъгата за плазмен трансфер като източник на топлина за стопяване на високо{0}}устойчивия на износване-сплав материал и след това го заварява върху повърхността на титаниевите пръти или жици, които трябва да бъдат подсилени, образувайки металургично свързан модифициран слой, устойчив на износване-. Обработената повърхност на титановия материал има отлична устойчивост на износване и по време на процеса на обработка се нагрява само локалната зона на заваряване, без да е необходимо целият детайл да се поставя в среда с висока-температура, което може ефективно да избегне намаляването на механичните свойства, причинено от цялостното нагряване на титановия субстрат.
Въпреки това, грапавостта на повърхността след този процес е сравнително висока и изисква вторична обработка и полиране. Подходящо е само за обработка на титанови пръти с по-големи диаметри и по-големи дебелини и засега не е подходящо за титанови жици с фин -диаметър.
Усъвършенствана технология: Нова опция за подобряване на приложенията от висок-клас
През последните години технологиите за повърхностно укрепване с газово{0}}отлагане, като например химическо отлагане на пари (CVD), физическо отлагане на пари (PVD) и плазмено усилено химическо отлагане на пари (PCVD), постепенно се прилагат в-полетата от висок клас.
Тези процеси могат да отложат свръхтвърди покрития като титанов нитрид и диамант-подобен въглерод върху повърхностите на титаниеви пръти и жици. Дебелината е еднаква и контролируема, а покритието има силна адхезия. Те не само могат значително да подобрят устойчивостта на износване, но също така могат да коригират състава на покритието според изискванията, като вземат предвид композитните свойства като устойчивост на корозия и намаляване на триенето, а температурата на обработка е ниска, без да се засягат механичните свойства на титановата основа. Те са особено подходящи за високо-прецизни, малки-размери титанови жици и прецизни титанови пръти и могат да отговорят на строгите изисквания на високи-области като космическото пространство и медицината.
С непрекъснатото разширяване на сценариите за приложение на титаниеви материали, устойчивата на повърхностно износване-технология за обработка също непрекъснато се надгражда и подобрява. Това не само допълнително изследва потенциала за производителност на титаниевите пръти и телове, но също така осигурява техническа поддръжка за прилагането на титаниеви сплави при по-взискателни работни условия, превръщайки се във важно поддържащо технологично направление за развитието на титановата индустрия.