Аналіз технології модифікації поверхні стрижнів із титанового сплаву та стрижнів із чистого титану

Технологія модифікації поверхні стрижнів із титанового сплаву та стрижнів із чистого титану досліджується для покращення їхньої продуктивності, стійкості до корозії та механічних властивостей. Ці методи модифікації зазвичай включають обробку поверхні, покриття, окислення, піскоструминну обробку та інші методи. Нижче наведено деякі поширені технології модифікації поверхні стрижнів із титанового сплаву та стрижнів із чистого титану:
Поверхневі модифікації стрижнів із чистого титану та стрижнів із титанового сплаву в основному включають: анодування, азотування, атмосферне окислення, іонну імплантацію, хімічну модифікацію поверхні тощо.
●Анодування: включаючи термічне окислення та анодування. Техніка анодування титанових стрижнів відносно проста. У деяких окислювальних середовищах під дією зовнішньої напруги титановий анод може утворювати більш товсту оксидну плівку, таким чином покращуючи його корозійну стійкість, зносостійкість і атмосферостійкість. Електроліт для анодування зазвичай використовує H2SO4 і кислий водний розчин.
●Азотування: технології хімічної термічної обробки, такі як плазмове азотування, багатодугове іонне покриття, іонна імплантація та лазерне азотування, використовуються для формування золотого покриття TIN на поверхні титанових протезів, що покращує зносостійкість і корозійну стійкість титану. і стійкість до втоми, але технологія модифікації поверхні титанових протезів складна, а обладнання дороге, що ускладнює досягнення клінічної практичності.
●Атмосферне окислення: титанові стрижні можуть утворювати товсту та міцну безводну оксидну плівку в атмосфері високої температури, яка ефективна проти загальної та щілинної корозії титану. Спосіб відносно простий.
●Піскоструминна обробка поверхні: піскоструминна обробка може змінити шорсткість титанової поверхні та збільшити її поверхневу енергію, тим самим покращуючи змочуваність і адгезію.
●Електрохімічне полірування. Електрохімічне полірування може зробити поверхню титану більш гладкою, покращити її якість, зменшити дефекти поверхні та допомогти підвищити стійкість до корозії.
●Технологія покриття: нанесення різних типів покриттів, таких як керамічні покриття, тверді покриття тощо, може покращити твердість і зносостійкість титанових поверхонь.
●Іонна імплантація: зміна хімічного складу титанової поверхні за допомогою іонної імплантації може покращити її твердість, зносостійкість і стійкість до корозії.
●Плазмове напилення: за допомогою технології плазмового напилення на поверхні титану можна сформувати керамічне покриття для підвищення твердості його поверхні та зносостійкості.
●Лазерна обробка: лазер можна використовувати для локального нагрівання та зміни структури титанової поверхні, покращуючи її поверхневу твердість і зносостійкість.
●Хімічна модифікація поверхні: використовуйте хімічні методи, щоб змінити хімічний склад титанової поверхні, щоб утворити спеціальний складовий шар для покращення її продуктивності.
Стрижні з чистого титану та стрижні з титанового сплаву можуть легко вступати в реакцію з O, H, N та іншими елементами в повітрі та Si, AL, Mg та іншими елементами в форму для виплавлення при високих температурах, утворюючи поверхневий шар забруднення на поверхні виливка. , що робить його чудовим Погіршуються фізико-хімічні властивості, підвищується твердість, знижується пластичність і еластичність, підвищується крихкість.
Щільність стрижнів із чистого титану та стрижнів із титанового сплаву менша, тому інерція потоку рідкого титану менша. Титанова рідина має погану текучість, що призводить до низької текучості лиття. Існує велика різниця між температурою лиття та температурою форми (300 градусів), і охолодження відбувається швидко. Лиття проводиться в захисній атмосфері. На поверхні та всередині титанових виливків неминуче з’являться такі дефекти, як пори, що сильно впливає на якість виливків.
Тому поверхнева обробка стрижнів із чистого титану та стрижнів із титанового сплаву важливіша, ніж інші вироби з титану. Завдяки унікальним фізико-хімічним властивостям титанових стрижнів, таким як низька теплопровідність, низька поверхнева твердість, низький модуль пружності, висока в'язкість, низька електропровідність, легке окислення тощо, це створює великі труднощі для обробки поверхні титану. Звичайними методами обробки поверхні важко досягти найкращих результатів. Необхідно застосувати спеціальні методи обробки та методи роботи.