Det finnes mange overflatebehandlingsmetoder for titan, inkludert ionenitrering (eller plasmanitrering), overflateavsetning av titannitrid, ioneimplantasjon, overflatelegering og overflatesprøyting av keramiske belegg.
1. Høytemperatur og slitesterk beleggprepareringsteknologi for titanlegeringskomponenter
1) Slitasjebestandig beleggprepareringsteknologi
Slitasje er en av hovedårsakene til feil på mekaniske deler, og står for omtrent 60 % til 80 % av feil på mekaniske deler, og har stor innvirkning på levetiden og påliteligheten til mekaniske deler. Slitasjemotstanden til titan og titanlegeringer er relativt dårlig, friksjonskoeffisienten er stor, og slitasjesvikt er tilbøyelig til å oppstå. Slitebestandig beleggprepareringsteknologi er et viktig middel for å forbedre slitestyrken til titan og dets legeringer. For tiden inkluderer de mer undersøkte prosessmetodene termisk sprøyting, galvanisering og kjemisk plettering, dampavsetning, ioneimplantasjonsteknologi, nitrering og 170 marin nitrering. Tekniske titanmetallmaterialer karbon, boronisering, mikrobueoksidasjon og kompositt overflatebehandlingsteknologi, etc.
2) Høytemperaturbestandig beleggprepareringsteknologi
Med anvendelse av titanlegeringer i skipsgassturbiner har det blitt stilt høyere krav til deres høytemperatur-oksidasjonsmotstand. Når titan brukes som gassturbinblader osv., har det dårlig motstand mot høytemperaturoksidasjon og er utsatt for "oksygensprøhet". Det vil si at etter langvarig eksponering for luft med høy temperatur, vil det dannes et sprøtt oksidlag på overflaten av titan, som vil sprø titanlegeringen og redusere forlengelsen. Den kan nå opp til 50 %. Imidlertid er det vanskelig å samtidig forbedre oksidasjonsmotstanden til titanlegeringer gjennom optimeringsdesign av legeringssammensetning eller mikrostrukturkontrollmetoder. Overflatemodifisering og overflatebeleggingsteknologier må brukes for å forbedre den.
3) Høytemperatur slitasjebestandig beleggprepareringsteknologi
Skipsgassturbinblader er utsatt for slitasje under høye temperaturforhold. På grunn av de doble effektene av slitasje og høy temperatur, akselereres skadefrekvensen på komponenter. Derfor er det svært viktig å studere høytemperaturslitasjemekanismen, designe høytemperaturslitasjebestandige belegg og forbedre høytemperaturslitasjemotstanden. betydning. Keramiske materialer er for det meste kombinert med ioniske bindinger og kovalente bindinger. De har høy kjemisk bindingsenergi og sterk interatomisk bindingskraft, noe som gjør at keramiske materialer har fordelene med høyt smeltepunkt, høy hardhet, høy kjemisk stabilitet og lav friksjonskoeffisient. Gjennom plasmaspraying og laserkledning Teknologien kan forberede keramisk belegg på overflaten av titanlegering for å danne en keramisk titanlegeringskompositt. Gjeldende forberedelsesmetoder inkluderer plasmasprøyting av nanokeramisk belegg, kaldsprøyting av nano-TiO2-belegg, lasersprøyting og laserkledning.
2. Forberedelsesteknologi for friksjonsreduserende og slitebestandige belegg på titanlegeringskomponenter
1) Forberedelsesteknologi for antifriksjonsbelegg
Som svar på de friksjonsreduserende behovene til komponenter som marine gir, stempler, ventiler og titan fjærer, tilsettes selvsmørende materialer som grafitt, molybdendisulfid, polytetrafluoretylen, blyoksid og fluor for å danne et gap mellom de to overflater. Et lag med solid smørefilm kan redusere friksjonskoeffisienten og øke slitestyrken til materialet. Forberedelsesmetoder for antifriksjonsbelegg inkluderer magnetronforstøvende MoS z-belegg, plasmasprøyting av PTFE-belegg, elektrodeavsetningsprosessforberedelse (Ni-P)-grafittkomposittbeleggteknologi, etc.
(2) Forberedelsesteknologi for antifriksjon og slitebestandig belegg
Som svar på de faktiske behovene for friksjonsreduksjon og slitestyrke til titanmaterialer, gjennom passende overflatebehandlingsteknologi av titan og titanlegeringer, blir antifriksjon og slitebestandige belegg forberedt på overflatene til titan og titanlegeringer for å forbedre friksjonen til to gjenstander i relativ bevegelse, det vil si friksjonsparet. Slitasjemotstand og redusere friksjonstap under bevegelse kan oppnå formålet med å senke friksjonskoeffisienten, redusere friksjon og kontrollere slitasje. Forberedelsesmetoder for antifriksjon og slitebestandige belegg inkluderer plasmakarbonitrering, svovelnitrering, svovelnitrokarburering, magnetronforstøvning Ti/MoS2-belegg, fysisk dampavsetning TiAIN/TiN-komposittbelegg, fysisk dampfase Avsetning av TiN/TiCN flerlags komposittbelegg , katodebuekildeavsetning av diamantlignende karbonfilmer, høyeffekts pulseksimerlaser med høy repetisjonshastighet av diamantlignende karbonfilmer, etc.
3. Forberedelsesteknologi for isolerende belegg for metallkomponenter
Selv om titanlegeringer har utmerket korrosjonsbestandighet, når titanlegeringer brukes i kontakt med forskjellige metaller i sjøvann og marine atmosfæriske korrosive miljøer, genereres det en potensialforskjell på grunn av det høye potensialet til TiO2-filmelektroden naturlig dannet på overflaten, og potensialet. er lavere. Overflaten av forskjellige metaller vil oksideres, noe som forårsaker materialkorrosjonssvikt. Derfor, for å unngå korrosjon i sjøvann av rør, rørtilbehør og andre skipsbygningsdeler laget av kobber, kobberlegering og stål som er i kontakt med titanlegering under bruk, må passende overflatebehandlingsmetoder brukes for å danne et belegg på overflaten av titanlegeringen. Et isolerende anti-korrosjonsbelegg for å forbedre korrosjonsmotstanden til titan og andre metallmaterialer. Fremstillingsmetodene for isolerende og anti-korrosjonsbelegg inkluderer mikro-bue-oksidasjon keramisk isolerende belegg, mikro-bue oksidasjon nano-keramisk belegg, anodisert isolerende belegg, etc.
