Der er mange overfladebehandlingsmetoder til titanium, herunder ionnitrering (eller plasmanitrering), overfladeaflejring af titaniumnitrid, ionimplantation, overfladelegering og overfladesprøjtning af keramiske belægninger.
1. Højtemperatur- og slidbestandig belægningsforberedelsesteknologi til titanlegeringskomponenter
1) Slidbestandig belægningsforberedelsesteknologi
Slid er en af hovedårsagerne til mekaniske delefejl og tegner sig for ca. 60% til 80% af mekaniske delefejl og har stor indflydelse på levetiden og pålideligheden af mekaniske dele. Slidstyrken af titanium og titanlegeringer er relativt dårlig, friktionskoefficienten er stor, og slidfejl er tilbøjelig til at forekomme. Slidbestandig belægningsforberedelsesteknologi er et vigtigt middel til at forbedre slidstyrken af titanium og dets legeringer. I øjeblikket omfatter de mere undersøgte procesmetoder termisk sprøjtning, galvanisering og kemisk plettering, dampaflejring, ionimplantationsteknologi, nitrering og 170 marinenitrering. Engineering titaniummetalmaterialer kulstof, boronisering, mikrobueoxidation og kompositoverfladebehandlingsteknologi osv.
2) Højtemperaturbestandig belægningsforberedelsesteknologi
Med anvendelsen af titanlegeringer i skibsgasturbiner er der blevet stillet højere krav til deres højtemperatur-oxidationsmodstand. Når titanium bruges som gasturbinevinger osv., har det dårlig modstandsdygtighed over for højtemperaturoxidation og er tilbøjeligt til at blive "iltskørhed". Det vil sige, at efter langvarig udsættelse for højtemperaturluft vil der dannes et sprødt oxidlag på overfladen af titanium, som vil sprøde titanlegeringen og reducere forlængelsen. Det kan nå op til 50 %. Det er imidlertid vanskeligt samtidig at forbedre oxidationsmodstanden af titanlegeringer gennem legeringssammensætningsoptimeringsdesign eller mikrostrukturkontrolmetoder. Overflademodifikation og overfladebelægningsteknologier skal bruges til at forbedre det.
3) Højtemperatur slidbestandig belægningsforberedelsesteknologi
Skibsgasturbinevinger er udsat for slid under høje temperaturforhold. På grund af de dobbelte virkninger af slid og høj temperatur accelereres beskadigelsesraten for komponenter. Derfor er det meget vigtigt at studere højtemperaturslidmekanismen, designe højtemperatur slidbestandige belægninger og forbedre højtemperaturslidstyrken. betyder. Keramiske materialer er for det meste kombineret med ionbindinger og kovalente bindinger. De har høj kemisk bindingsenergi og stærk interatomisk bindingskraft, hvilket gør, at keramiske materialer har fordelene ved højt smeltepunkt, høj hårdhed, høj kemisk stabilitet og lav friktionskoefficient. Gennem plasmasprøjtning og laserbeklædning. Teknologien kan forberede keramisk belægning på overfladen af titanlegering for at danne en keramisk titanlegering komposit. Nuværende forberedelsesmetoder omfatter plasmasprøjtning af nanokeramisk belægning, koldsprøjtning af nano-TiO2-belægning, lasersprøjtning og laserbeklædning.
2. Forberedelsesteknologi til friktionsreducerende og slidbestandige belægninger på titanlegeringskomponenter
1) Antifriktionsbelægningsforberedelsesteknologi
Som svar på de friktionsreducerende behov for komponenter såsom marinegear, stempler, ventiler og titaniumfjedre tilsættes selvsmørende materialer såsom grafit, molybdændisulfid, polytetrafluorethylen, blyoxid og fluorid for at danne et hul mellem de to overflader. Et lag af solid smørefilm kan reducere friktionskoefficienten og øge materialets slidstyrke. Fremgangsmåder til antifriktionsbelægning omfatter magnetronforstøvnings-MoS z-belægning, plasmasprøjtning af PTFE-belægning, elektroudfældningsprocesforberedelse (Ni-P)-grafitkompositbelægningsteknologi osv.
(2) Forberedelsesteknologi af anti-friktion og slidbestandig belægning
Som svar på de faktiske behov for friktionsreduktion og slidstyrke af titaniummaterialer, gennem passende overfladebehandlingsteknologi af titanium og titanlegeringer, fremstilles antifriktions- og slidbestandige belægninger på overfladerne af titanium og titanlegeringer for at forbedre friktionen af to genstande. i relativ bevægelse, det vil sige friktionsparret. Slidstyrke og reduktion af friktionstab under bevægelse kan opnå formålet med at sænke friktionskoefficienten, reducere friktion og kontrollere slid. Forberedelsesmetoder til anti-friktion og slidbestandige belægninger omfatter plasmacarbonitrering, svovlnitrering, svovlnitrocarburisering, magnetronforstøvning Ti/MoS2-belægning, fysisk dampaflejring TiAIN/TiN-kompositbelægning, fysisk dampfase Afsætning af TiN/TiCN-flerlagskompositbelægninger , katodebuekildeaflejring af diamantlignende carbonfilm, højeffekt pulsexcimerlaser med høj gentagelseshastighed af diamantlignende carbonfilm osv.
3. Forberedelsesteknologi af isolerende belægning til metalkomponenter
Selvom titanlegeringer har fremragende korrosionsbestandighed, når titanlegeringer bruges i kontakt med uens metaller i havvand og marine atmosfæriske korrosive miljøer, genereres en potentialforskel på grund af det høje potentiale af TiO2-filmelektroden, der naturligt dannes på overfladen, og potentialet. er lavere. Overfladen af uens metaller vil blive oxideret, hvilket forårsager materialekorrosionsfejl. For at undgå korrosion i havvand af rør, rørtilbehør og andre skibsbygningsdele fremstillet af kobber, kobberlegering og stål, som er i kontakt med titanlegering under brug, skal der derfor anvendes passende overfladebehandlingsmetoder til at danne en belægning på overfladen af titanlegeringen. En isolerende anti-korrosionsbelægning for at forbedre korrosionsbestandigheden af titanium og andre metalmaterialer. Fremstillingsmetoderne til isolerings- og anti-korrosionsbelægninger omfatter mikrobueoxidation keramisk isolerende belægning, mikrobue oxidation nano-keramisk belægning, anodiseret isolerende belægning osv.
