Розкислення та травлення титанових сплавів

Титанові сплави широко використовуються в різних галузях промисловості завдяки своїм чудовим властивостям, таким як легка вага, висока міцність, стійкість до корозії та біосумісність. Однак ці сплави надзвичайно чутливі до кисню, що може призвести до забруднення поверхні та погіршення продуктивності. Тому кисень з поверхні титанового сплаву повинен бути видалений за допомогою процесів розкислення та травлення.

Розкислення - це процес видалення кисню з поверхні титанових сплавів. Зазвичай це робиться шляхом нагрівання матеріалу у вакуумі або в атмосфері інертного газу, такого як аргон. Під час процесу нагрівання кисень реагує з матеріалом сплаву з утворенням оксидів, які потім видаляються шляхом випаровування. Температура, тиск і час, необхідні для розкислення, залежать від типу сплаву і стану його поверхні.

Поверхнева обробка в основному потрібна під час і після термічної обробки для видалення окалини та різних забруднень на поверхні металу, зменшення активності голої металевої поверхні, нанесення захисного шару та різних функціональних покриттів на поверхню титану та його сплавів. Обробка поверхні також необхідна перед і під час процесу покриття. Це покриття наноситься для покращення властивостей металевої поверхні, таких як запобігання корозії, окислення та зношування.

Травлення - це процес використання кислого розчину для видалення домішок і оксидів з поверхні титанових сплавів. Розчин кислоти, який зазвичай використовується для цього процесу, є сумішшю плавикової кислоти (HF) і азотної кислоти (HNO3). Кислота HF розчиняє оксидний шар, тоді як кислота HNO3 видаляє будь-які домішки, що залишилися на поверхні. Процес маринування можна проводити при кімнатній або високій температурі.

Процес травлення також можна використовувати для очищення поверхні титанових сплавів після зварювання або механічної обробки. Зварювання та механічна обробка можуть залишати відкладення та залишки на поверхнях матеріалів, що може призвести до корозії та інших проблем. Травлення видаляє ці відкладення та відновлює початковий стан поверхні сплаву.

Умови травлення титану та його сплавів визначаються типом (характеристиками) оксидного шару та існуючого реакційного шару, а на тип цього шару впливає процес високотемпературного нагрівання та підвищення температури обробки (наприклад, кування, лиття, зварювання тощо). Лише тонкий шар оксиду утворюється при нижчій температурі обробки або високій температурі нагрівання приблизно 600X або нижче. В умовах високої температури біля певного оксидного шару утворюється збагачена киснем дифузійна зона, яку також необхідно елюювати кислотою. На додаток до цього багатий киснем дифузійний шар. Можна використовувати різні методи видалення накипу: механічні методи для видалення товстих оксидних шарів і твердих поверхневих шарів, видалення накипу в розплавлених соляних ваннах і травлення в кислотних розчинах для видалення накипу.

Коротше кажучи, розкислення та травлення є важливими процесами у виробництві та обслуговуванні титанових сплавів. Ці процеси гарантують, що поверхня матеріалу вільна від забруднення та шарів окислення, зберігаючи його відмінні характеристики. Правильне впровадження цих процесів може подовжити термін служби титанових сплавів і забезпечити надійну роботу в різних сферах застосування.