A titánhoz számos felületkezelési módszer létezik, beleértve az ion-nitridálást (vagy plazmanitridálást), a titán-nitrid felületi leválasztását, az ionimplantációt, a felületi ötvözést és a kerámiabevonatok felületi szórását.
1. Magas hőmérsékletű és kopásálló bevonat-előkészítési technológia titánötvözet alkatrészekhez
1) Kopásálló bevonat előkészítési technológia
A kopás a mechanikai alkatrészek meghibásodásának egyik fő oka, amely a mechanikai alkatrészek meghibásodásának körülbelül 60-80%-áért felelős, és nagy hatással van a mechanikai alkatrészek élettartamára és megbízhatóságára. A titán és a titánötvözetek kopásállósága viszonylag gyenge, a súrlódási együttható nagy, és hajlamos a kopáshibára. A kopásálló bevonat-előkészítési technológia fontos eszköz a titán és ötvözetei kopásállóságának javítására. Jelenleg a jobban kutatott eljárási módszerek közé tartozik a termikus permetezés, galvanizálás és kémiai bevonat, gőzleválasztás, ionimplantációs technológia, nitridálás és 170 tengeri nitridálás. Mérnöki titán fém anyagok szén, bórozás, mikroív oxidáció és kompozit felületkezelési technológia stb.
2) Magas hőmérsékletnek ellenálló bevonat-előkészítési technológia
A titánötvözetek hajógázturbinákban való alkalmazásával magasabb követelményeket támasztanak azok magas hőmérsékletű oxidációval szembeni ellenállásával szemben. Ha a titánt gázturbina lapátként stb. használják, akkor rosszul ellenáll a magas hőmérsékletű oxidációnak, és hajlamos az "oxigén ridegségre". Vagyis a magas hőmérsékletű levegőnek való hosszú távú kitettség után a titán felületén rideg oxidréteg képződik, amely rideggé teszi a titánötvözetet és csökkenti a nyúlást. Akár az 50%-ot is elérheti. Nehéz azonban egyidejűleg javítani a titánötvözetek oxidációval szembeni ellenállását ötvözet-összetétel optimalizálási tervezéssel vagy mikroszerkezet-szabályozási módszerekkel. Felületmódosítási és felületbevonási technológiákkal kell javítani.
3) Magas hőmérsékletű kopásálló bevonat előkészítési technológia
A hajó gázturbina lapátjai magas hőmérsékleti körülmények között kopnak. A kopás és a magas hőmérséklet kettős hatása miatt az alkatrészek károsodási sebessége felgyorsul. Ezért nagyon fontos a magas hőmérsékletű kopási mechanizmus tanulmányozása, a magas hőmérsékletű kopásálló bevonatok tervezése és a magas hőmérsékletű kopásállóság javítása. jelentése. A kerámia anyagokat többnyire ionos kötésekkel és kovalens kötésekkel kombinálják. Nagy kémiai kötési energiával és erős atomközi kötőerővel rendelkeznek, ami miatt a kerámia anyagok a magas olvadáspont, a nagy keménység, a nagy kémiai stabilitás és az alacsony súrlódási együttható előnyei vannak. Plazmapermetezéssel és lézeres burkolattal A technológia kerámia bevonatot készíthet a titánötvözet felületére, hogy kerámia titánötvözet kompozitot képezzen. A jelenlegi előállítási módszerek közé tartozik a plazmaporlasztásos nanokerámia bevonat, a hidegpermetezésű nano-TiO2 bevonat, a lézeres permetezés és a lézeres burkolat.
2. Titánötvözet alkatrészek súrlódáscsökkentő és kopásálló bevonatainak előkészítési technológiája
1) Súrlódásgátló bevonat előkészítési technológia
Az olyan alkatrészek súrlódáscsökkentő igényeire válaszul, mint a tengeri fogaskerekek, dugattyúk, szelepek és titánrugók, önkenő anyagokat, például grafitot, molibdén-diszulfidot, politetrafluor-etilént, ólom-oxidot és fluort adnak hozzá, hogy rés keletkezzen a kettő között. felületek. Egy réteg szilárd kenőfilm csökkentheti a súrlódási együtthatót és növelheti az anyag kopásállóságát. A súrlódásgátló bevonat előkészítési módszerek közé tartozik a magnetronos porlasztásos MoS z bevonat, a plazmaporlasztásos PTFE bevonat, az elektrodepozíciós eljárás előkészítése (Ni-P)-grafit kompozit bevonat technológia stb.
(2) Súrlódásgátló és kopásálló bevonat előkészítési technológiája
A titán anyagok súrlódáscsökkentésének és kopásállóságának tényleges igényeire reagálva a titán és titánötvözetek megfelelő felületkezelési technológiájával a titán és titánötvözetek felületére súrlódás- és kopásálló bevonatokat készítenek, amelyek javítják két tárgy súrlódását. relatív mozgásban, vagyis a súrlódási párban. A kopásállóság és a mozgás közbeni súrlódási veszteség csökkentése elérheti a súrlódási együttható csökkentését, a súrlódás csökkentését és a kopás szabályozását. A súrlódásgátló és kopásálló bevonatok előkészítési módszerei közé tartozik a plazma karbonitridálás, kénnitridálás, kén-nitrokarburálás, magnetronos porlasztásos Ti/MoS2 bevonat, fizikai gőzfázisú TiAIN/TiN kompozit bevonat, fizikai gőzfázisú TiN/TiCN többrétegű kompozit bevonatok leválasztása , gyémántszerű szénfilmek katódíves leválasztása, nagy teljesítményű, nagy ismétlési sebességű impulzus-excimer lézeres gyémántszerű szénfilmek előkészítése stb.
3. Fém alkatrészek szigetelő bevonatának elkészítési technológiája
Bár a titánötvözetek kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, ha a titánötvözetek tengervízben és tengeri légköri korrozív környezetben különböző fémekkel érintkeznek, potenciálkülönbség keletkezik a felületen természetesen kialakuló TiO2 filmelektróda nagy potenciálja és a potenciál miatt. alacsonyabb. A különböző fémek felülete oxidálódik, ami anyagi korróziós meghibásodást okoz. Ezért a használat során titánötvözettel érintkező, rézből, rézötvözetből és acélból készült csövek, csővezeték-tartozékok és egyéb hajóépítési alkatrészek tengervízben történő korróziójának elkerülése érdekében megfelelő felületkezelési eljárásokat kell alkalmazni a felület bevonatának kialakítására. a titánötvözetből. Szigetelő korróziógátló bevonat a titán és más fémanyagok korrózióállóságának javítására. A szigetelő és korróziógátló bevonatok elkészítési módjai közé tartozik a mikroíves oxidációs kerámia szigetelőbevonat, a mikroíves oxidációs nanokerámia bevonat, az eloxált szigetelőbevonat stb.
