Технологија површинске обраде титанијумских отковака

Титанијумски отковцислуже у тешким окружењима у ваздухопловним моторима, хемијским и медицинским областима, захтевајући изузетно висок квалитет површине. Површински дефекти бланкова су склони да изазову квар. Научна обрада површине може ојачати и модификовати површину, побољшати квалитет и продужити радни век и обезбедити сигурност у екстремним радним условима.

 

 

Односи се на модификацију хемијског састава, организационе структуре или морфолошких карактеристика површине материјала путем физичких, хемијских, електрохемијских или других метода. Може да постигне функционалне циљеве као што су побољшана отпорност на корозију, побољшана отпорност на хабање и оптимизована биокомпатибилност.

 

 

 

(И) Хемијска пасивација: ниска цена

Хемијска пасивизација укључује урањање титанијумских отковака у хемијски раствор да би се формирао густи ТиО₂ пасивациони филм који изолује корозију. Индустријски маинстреам процес користи 20-30% азотне киселине за урањање у трајању од 30 минута, формирајући филм од 5-15 нм. Може се похвалити предностима једноставности, ниске цене и високе ефикасности, са минималним утицајем на димензије. Погодан за серијску заштиту титанијумских отковака у конвенционалним радним условима, широко се користи у хемијским прирубницама и обичним енергетским компонентама.

 

Међутим, филм је релативно танак, не може да издржи јаку корозију и велики стрес и није применљив у екстремним условима рада.

 

(ИИ) Анодизација: Прецизни сценарији

Анодизација је електрохемијски процес. Титанијумски отковци се третирају електролитом сумпорне киселине под напоном од 20-60В да би се формирао оксидни филм од 10-30μм. Његова отпорност на корозију је више од 50% већа од отпорности на хемијску пасивацију. Боја филма је подесива, комбинујући функционална и декоративна својства, а њена порозна структура може оптимизовати биокомпатибилност. Погодан је за медицинске ортопедске имплантате и прецизне електронске компоненте од титанијума.

 

Недостатак је што је филм ломљив, не може да издржи јаке ударе и што га треба опрезно користити у условима високог{0}}хабања и-замора.

 

(ИИИ) Микролучна оксидација: Екстремни радни услови

Microarc Oxidation (MAO) is a high-end electrochemical technology. High-voltage (300-600V) induced microarc discharge generates a 50-100μm TiO₂/Al₂O₃ composite ceramic film on the surface of titanium forgings. The film-substrate bonding is tight, featuring excellent corrosion resistance, high-temperature resistance (>500 степени), висока тврдоћа и отпорност на хабање. То је решење за заштиту језгра за компоненте од титанијума у ​​екстремним радним условима, погодно за кључне компоненте ваздухопловних мотора и бродског инжењеринга.

 

Недостаци су повећана храпавост површине и висока цена, што ограничава примену само на{0}}најквалитетније сценарије.

 

(ИВ) Убризгавање: компоненте под високим заморним оптерећењем

Пуњење је процес физичке модификације. Брзи{1}} пројектили ударају у ковање од титанијума да би формирали слој напрезања од 0,1-0,3 мм са стопом покривености већом или једнаком 200%. Може инхибирати пукотине од замора, побољшати отпорност на замор за више од 30% и продужити радни век компоненти под високим стресом, посебно дизајнираних за кључне делове који су подвргнути наизменичним оптерећењима.

 

Напомена: Храпавост површине се незнатно повећава и потребно је накнадно полирање за ултра{0}}високе-компоненте.

 

(В) Физичко таложење паре (ПВД): Прецизна технологија премаза

ПВД је технологија вакуумског премаза са ултра{0}}тврдим премазом. Смањује трење и хабање без оштећења перформанси подлоге, а његови параметри су подесиви да подрже прилагођавање. Погодан је за-компоненте високог хабања као што су титанијумски зупчаници и лежајеви.

 

Ограничења: Премаз је танак и не може да издржи ударе, а трошкови припреме су високи.

 

(ВИ) Електрополирање: Биомедицинска област

Електрополирање користи електролит на бази фосфорне киселине- за електрохемијско нивелисање и пречишћавање, што резултира површином од титанијума са Ра мањим или једнаким 0,1 μм. Елиминише дефекте микропукотина и нуди одличну биокомпатибилност, углавном се користи за медицинске имплантате и такође се примењује на сценарије високе{3}} чистоће као што су полупроводници.

 

Недостаци: Велика потрошња енергије, ниска ефикасност, строга контрола параметара и немогућност обављања серијске конвенционалне обраде.

 

 

Избор процеса површинске обраде за отковке од титанијума треба да прати принципе „прилагођавања радних услова, приоритета перформанси и контроле трошкова“, свеобухватно узимајући у обзир својства материјала, окружење услуживања, функционалне захтеве и економску ефикасност.

• За лопатице компресора аеро-мотора којима је потребна отпорност на температуру и отпорност на замор од корозије, усвојен је композитни процес „микролучна оксидација + чоколадна глазура“.
• За лопатице за мешање хемијских реактора који захтевају отпорност на јаку корозију, изабрана је јефтина-комбинација против-корозије „хемијска пасивација + ПТФЕ премаз“.
• За медицинске вештачке зглобове којима је потребна и биокомпатибилност и отпорност на хабање, „електрополирање + елоксирање“ се користи да би се обезбедила чистоћа и осеоинтеграција.
• За вретене вентила бродских инжењерских вентила који захтевају отпорност на корозију и ерозију морске воде, главно решење је микролучна оксидација + жртвована анодна заштита.

 

Својства материјала такође утичу на избор процеса:

Комерцијални чисти титанијум (Гр1/Гр2) је погодан за конвенционална корозивна окружења, са хемијском пасивизацијом као пожељном опцијом.

Гр5 (Ти-6Ал-4В) служи на високим температурама захтева термичке баријере.

Легура титанијума -типа треба да избегавају процесе који укључују медијуме који садрже водоник- како би спречили кртост водоника.

 

Руиханг, као професионални произвођач титанијума и производа од легура титанијума, испоручује високо{0}}квалитетне отковке од титанијума и легура титанијума, плоче, шипке, цеви, жице, делове итд. За детаље, контактирајте нас путем е-поште:Sam.Rui@bjrh-titanium.com