Progresos de la investigación sobre la tecnología de fortalecimiento de superficies de titanio y aleaciones de titanio
Como nueva tecnología de tratamiento de superficies, el nanotratamiento puede lograr la capa superior del material a tratar utilizando únicamente medios físicos y químicos sin cambiar la composición de los materiales de la superficie de titanio y aleaciones de titanio La profundidad se refina al nivel nanométrico, resolviendo así fundamentalmente el problema de fatiga en la superficie del material, mejorando aún más la resistencia a la corrosión del titanio y las aleaciones de titanio y mejorando la resistencia al desgaste en aplicaciones prácticas. A través de medios como el granallado y el bombardeo de partículas supersónicas, las herramientas de procesamiento interactúan completamente con la superficie de la pieza de trabajo, de modo que los granos superficiales del titanio y las aleaciones de titanio se rompen mecánicamente y luego la superficie se fortalece después de un refinamiento profundo. El uso de nanotecnología de superficie de granallado de alta energía para TC4 puede garantizar que el tamaño de grano sea cercano a 20 nm y mejorar la resistencia a la fatiga del material con la ayuda de una capa endurecida con una dureza superficial superior a la de la materia prima. Después del tratamiento TA2, la capa superficial nanométrica con un tamaño de grano cercano a 30 nm forma gemelos de deformación, lo que puede mejorar el endurecimiento del material. En particular, el procesamiento de titanio y aleaciones de titanio en condiciones de 623K en mi país es mejor que las especificaciones relevantes en los Estados Unidos y actualmente se encuentra en un nivel líder en la industria. Después de bombardear la aleación Ti-6Al-4V con partículas supersónicas, se puede derivar una estructura nanoequiaxial en la superficie con un tamaño de grano de 20 nm, lo que hace que la dureza de la superficie de la aleación sea más del doble que la de la materia prima. Sin embargo, este tratamiento nanotecnológico de superficies no ha sido ampliamente promocionado debido a su inicio tardío.
Difusión superficial e implantación de iones
A diferencia de la nanotecnología de superficie, la difusión superficial y la implantación de iones son materiales metálicos o no metálicos en la matriz de aleación de titanio para cambiar la composición estructural de su superficie. utilizando la capa modificada para mejorar la resistencia superficial de la matriz de aleación de titanio. Como nitruración de superficies de titanio y aleaciones de titanio, carbono y otros materiales no metálicos, o difusión de aluminio, molibdeno y otros materiales metálicos para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de la matriz de aleación de titanio. El uso del método de descarga incandescente del cátodo de compuerta para infiltrar tantalio en la superficie del sustrato TC4 puede mejorar efectivamente la resistencia a la corrosión del sustrato TC4. El uso del método de inclusión de polvo sólido y la preparación de una capa infiltrada de molibdeno puede cambiar en gran medida la estructura de fases de la superficie de TC6, aumentando la dureza de la superficie de TC6 a 1400 HV. En la actualidad, con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la investigación teórica y la profundidad de la aplicación de la tecnología de vacío están aumentando gradualmente, y se puede derivar una tecnología de implantación de iones a partir de la tecnología de penetración superficial original. Por ejemplo, la dureza de la superficie de la aleación de titanio TA7 se puede aumentar a 1200 HV mediante nitruración iónica. La dureza de la superficie de la aleación Ti6AI4V tratada con carburación libre de hidrógeno por plasma incandescente puede alcanzar 935HV y muestra una fuerte resistencia al desgaste. La aleación Ti6Al4V también se puede tratar utilizando tecnología de carbonitruración electrolítica por plasma líquido para generar un recubrimiento duro depositado a partir de titanio en la superficie de la aleación. El uso de este método para aumentar el tiempo de procesamiento de la aleación de titanio puede aumentar efectivamente el espesor de la capa carburada dura y mejorar la resistencia al desgaste de la aleación de titanio.
Tecnología de recubrimiento de superficies
La superficie del material base se trata con los procesos correspondientes y se produce una capa protectora en la superficie del material base a través del recubrimiento compuesto y el material base. , que tiene buenas propiedades químicas y térmicas. La resistencia a la corrosión y al calor de los recubrimientos superficiales se puede utilizar para reducir los costos de producción, mejorando así el rendimiento del producto y una larga vida útil en usos posteriores. En la actualidad, las tecnologías de recubrimiento de superficies, como la deposición de vapor y el revestimiento, pueden mejorar eficazmente la resistencia al desgaste de las aleaciones de titanio y tener un fuerte efecto sobre la resistencia a la corrosión. La combinación orgánica de activación superficial y tratamiento de hidrogenación puede mejorar eficazmente la conductividad superficial de las aleaciones de titanio y también evitar el problema de la corrosión del material después del contacto con la lluvia suave. Utilizando la tecnología de deposición de vapor, los sustratos TA2 y TC11 se convierten en películas de TiAIN, que pueden combinar las películas con los sustratos para formar un enlace metalúrgico ternario, mejorando de manera efectiva varias propiedades de los sustratos.