Titanium Bar Overfladebehandling: Korrosions- og slidbestandighed

Titanium stænger er meget udbredt i strukturelle komponenter, transmissionsdele, implantatanordninger og andre områder. Men deres lave overfladehårdhed og dårlige slidstyrke, sammen med modtageligheden for grubetæring og sprækkekorrosion i barske miljøer. Overfladebehandling kan forbedre deres korrosions- og slidstyrke, hvilket muliggør tilpasning af ydeevnen.

 

 

 

1.1 Mekanisk behandling

Det modificerer overfladen af ​​titaniumstænger gennem fysiske effekter, uden kemiske reagenser, enkle processer og lave omkostninger.

Mekanisk polering kan opnå en spejlfinish med en overfladeruhed Ra ＜ 0,01 μm gennem trin-for-slibning.

Sandblæsning fjerner oxidlag og forurenende stoffer via påvirkningen af ​​sandpartikler med høj-hastighed og danner en ru overflade med Ra 2-5 μm for at forbedre bindingsstyrken.

 

1.2 Kemisk behandling

Det regulerer overfladens tilstand, fjerner urenheder og optimerer fladheden gennem reaktionen mellem kemiske reagenser og titaniumbaroverfladen, hvilket lægger et fundament for efterfølgende forstærkning.

Kemisk polering bruger svage sure eller alkaliske opløsninger for at forbedre overfladefinish og kræver silanforsegling.

Bejdsningsrensning anvender en flussyre-blandet salpetersyreopløsning for at fjerne oxidbelægninger og urenheder.

Atmosfærisk oxidation kan fortykke oxidfilmen ved høje temperaturer for at forbedre korrosionsbestandigheden.

 

 

2.1 Elektrokemisk behandling

Den danner en tæt oxidfilm på titaniumstangens overflade gennem elektrolyse, som har både korrosions- og slidbestandighed med kontrollerbare processer.

Anodisering påfører en spænding på 10-200 V i en svovlsyreelektrolyt for at fremstille en TiO₂-film med en tykkelse på 1-30 μm, hvilket forbedrer slidstyrke, korrosionsbestandighed og biokompatibilitet; justering af procesparametre kan forberede porøse TiO₂ nanorør-arrays til fotokatalyse og sensorfelter.

Mikro-bueoxidation, en opgraderet anodiseringsteknologi, anvender en højspænding på 300-600 V for at danne et keramisk -oxidlag med en hårdhed på HV 1500+ og høj temperaturbestandighed over 800 grader, samt god isoleringsevne.

 

2.2 Modifikation af varmebehandling

Det danner et hårdt legeringslag på titaniumbaroverfladen gennem høj-temperatur- eller plasmaelementdiffusion, hvilket forbedrer hårdhed, slidstyrke og korrosionsbestandighed.

Nitrering er den mest udbredte teknologi, som kan danne et TiN/Ti₂N-lag med en tykkelse på 5-20 μm og en hårdhed på HV 2000, hvilket reducerer friktionskoefficienten med 60 %, og den bruges mest til høj-transmissionsdele; plasma nitrooxidation danner et kompositlag med bedre ydeevne og lille deformation.

Karburering danner et TiC-lag med en tykkelse på 2-10 μm og høj temperaturbestandighed op til 800 grader; boring har høj hårdhed, men komplekse processer.

 

2.3 Belægnings- og kompositteknologier

Det kan forberede funktionelle belægninger på titaniumbaroverfladen for at tilpasse korrosions- og slidstyrke, hvilket er et vigtigt middel til overfladeforstærkning af titaniumbarer.

Smørende og anti-klæbende belægninger bruges til at reducere friktionen: Grafitemulsionsbelægninger danner en 1-5 μm smørefilm, som modstår oxidation og reducerer forarbejdningstab med mere end 30 %; fluorfosfatbelægninger har en friktionskoefficient så lav som 0,1.

High-funktionelle belægninger: biokeramiske (HA) belægninger bruges til ortopædiske implantater for at fremme osseointegration; DLC-belægninger har en hårdhed på HV 3000–5000 og en friktionskoefficient på 0,05; ædelmetalbelægninger har god korrosionsbestandighed, men er tilbøjelige til afskalning og høje omkostninger; elektropletteret nano-nikkel og sølv kan forbedre slidstyrken og anti-anfaldsevnen, hvilket løser "beslaglæggelses"-problemet med flyveblade.

 

 

3.1 Laseroverfladebehandling

Den modificerer titaniumbaroverfladen med høj-energilaser, med høj hastighed, høj præcision og lille påvirkning af matrixen, og den kan samtidig forbedre slid- og korrosionsbestandigheden.

Laserbeklædning bruger Gr5 titaniumpulver til at forberede et 0,5-2 mm legeringslag, hvilket forbedrer slidstyrken med 5 gange, velegnet til hårde-arbejdsforhold.

Laseroverfladelegering kan infiltrere nitrogen og kulstof for at danne et gradientlag med HV 1000–2000.

Laserfarvet titaniumbehandling kombineret med anodisering tager højde for beskyttelse og dekoration.

 

3.2 Ionimplantationsteknologi

Det injicerer nitrogen, oxygen, kulstof og andre ioner i titaniumbaroverfladen med en dybde på 0,1-1 μm, hvilket kan øge hårdheden med 3 gange og reducere korrosionsstrømtætheden med to størrelsesordener. Denne teknologi ændrer ikke matrix-ydeevnen og opnår nanoskalaforstærkning.

Implantering af ædle metalioner kan opnå bedre korrosionsbestandighed, men det er høje omkostninger og stadig under forskning.

 

3.3 Kompositmodifikationsteknologi

Enkelt overfladebehandling er vanskelig at opfylde komplekse arbejdsforhold, og kombinationen af ​​flere teknologier er blevet mainstream. Kombinationen af ​​anodisering og magnetronforstøvning kan fremstille TiO₂/Ag antibakterielle belægninger med en antibakteriel hastighed på ＞99%, velegnet til medicinsk udstyr og implantater; kombinationen af ​​plasma-nitrooxidation og laserbeklædning tager højde for korrosionsbestandighed og slidstyrke.-

 

 

Specialiseret i fremstilling af titanium rundstænger, vi byder velkommen til dine forespørgsler på:Sam.Rui@bjrh-titanium.com