При высоких температурах титан склонен вступать в реакцию с элементами, присутствующими в воздухе, такими как O, H, N, и элементами внедренных материалов, такими как Si, Al, Mg. Эта реакция образует поверхностный слой загрязнения на отливке, ухудшая ее свойства. Это может привести к увеличению твердости, снижению эластичности и повышенной хрупкости.
Из-за своей низкой плотности жидкость титана имеет низкую инерцию во время течения, что приводит к плохой текучести и низкой скорости разливки. Существенная разница температур (около 300 градусов) между температурой литья и температурой формы приводит к быстрому охлаждению во время литья. При литье в защитной среде титановые отливки неизбежно имеют дефекты, такие как поры, на поверхности и внутри, что существенно влияет на качество отливки.
Следовательно, обработка поверхности титановых отливок более важна по сравнению с другими сплавами. Из-за уникальных свойств титана, таких как низкая теплопроводность, поверхностная твердость, низкая эластичность, высокая вязкость, низкая электропроводность и склонность к окислению, обработка поверхности представляет собой серьезные проблемы. Обычные методы обработки поверхности могут не достичь желаемого эффекта, требуя специальных методов обработки и эксплуатационных подходов.
Методы очистки
Пескоструйная обработка
Для титановых отливок обычно предпочтительна грубая пескоструйная обработка. Давление дутья обычно поддерживается на уровне ниже 0,45 МПа. Чрезмерное давление струйной обработки может вызвать сильные искры, когда частицы песка ударяются о поверхность титана, что приводит к повышению температуры и потенциальной реакции с поверхностью титана, что приводит к вторичному загрязнению и влиянию на качество поверхности.
Кислотная промывка
Кислотная промывка способна быстро и полностью удалить поверхностный реакционный слой, не внося на поверхность загрязнений от других элементов.
Шлифование и полировка
Механическое шлифование
Высокая химическая активность титана, низкая теплопроводность и высокая вязкость приводят к низкой эффективности шлифования и резания во время механического шлифования. Обычные абразивы непригодны для шлифовки и полировки титана. Лучше всего использовать суперабразивы с высокой теплопроводностью, такие как алмаз. Скорость линии полировки обычно находится в диапазоне от 900 до 1800 м/мин, чтобы предотвратить ожоги и микротрещины при шлифовании на титановых поверхностях.
Ультразвуковое шлифование
Ультразвуковая вибрация вызывает относительную
движение между абразивными зернами и поверхностью
полируются или шлифуются, что облегчает шлифовку и
процесс полировки.
Электрохимическое механическое шлифование
В этом методе используются проводящие абразивы вместе с электролитом и приложением напряжения между абразивом и поверхностью. Благодаря комбинированному механическому и электрохимическому действию он уменьшает шероховатость поверхности и повышает ее блеск.
Стволовое шлифование
Использует центробежную силу, создаваемую вращением и вращением шлифовального барабана, позволяя трению между содержимым барабана и абразивами уменьшать шероховатость поверхности. Этот метод автоматизирован и эффективен, но лишь уменьшает шероховатость поверхности и не повышает ее блеск.
Химическая полировка
Достигает выравнивания и полировки за счет окислительно-восстановительных реакций металлов в химической среде. Химическая полировка не зависит от твердости металла, площади полировки или формы конструкции. Он не требует сложного оборудования и прост в эксплуатации.
