Титановые сплавы широко используются в аэрокосмической, военной и гражданской промышленности благодаря их исключительному соотношению-к-весу, коррозионной стойкости, устойчивости к высоким-температурам и биосовместимости. Однако относительно низкая поверхностная твердость и недостаточная износостойкость титановых сплавов создают ограничения в конкретных средах. Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи разработали различные методы обработки поверхности, позволяющие улучшить характеристики поверхности титановых сплавов.
Одним из эффективных методов является обработка поверхности оксидированием, которая включает формирование оксидной пленки для улучшения смазывающей способности и уменьшения адгезии во время процессов волочения. Обработки покрытия, такие как покрытие графитовой эмульсией и покрытие соленой-известью, обеспечивают смазку и защиту от окисления, улучшая свойства поверхности. Обработка фторфосфатом включает покрытие поверхности модифицированной пленкой с последующим нанесением твердой смазки для достижения низкого трения и высокой износостойкости.
Другой подход — это покрытие металлической пленкой, при котором слой металлов, таких как медь, хром, никель или олово, наносится на поверхность титанового сплава, чтобы уменьшить прямой контакт металла во время волочения, тем самым сводя к минимуму адгезию. Борирование заключается в погружении проволок из титановых сплавов в раствор, содержащий KFB4, BaCl2 и NH4NO3, для создания на поверхности фторборатного слоя с последующим применением дисульфида алюминия в качестве смазки при холодном волочении.
Химическая конверсионная обработка образует плотную конверсионную пленку на поверхности титанового сплава, служащую смазывающим покрытием, которое адсорбирует смазочные материалы, в результате чего поверхность становится гладкой после нескольких процессов волочения. Выбор подходящих смазочных материалов, таких как промышленный мыльный порошок, графитовая эмульсия и смеси мыльного порошка и других материалов с хорошей смачиваемостью и термической стабильностью, имеет решающее значение.
Лазерная обработка поверхности, такая как лазерная наплавка, легирование и закалка, изменяет микроструктуру поверхности, повышая износостойкость, коррозионную стойкость и твердость без ущерба для основных свойств титановых сплавов. Микро-дуговое оксидирование – это экологически-метод, позволяющий выращивать керамические пленки на месте на поверхностях титановых сплавов, обеспечивая превосходную устойчивость к коррозии и износу.
