Čeprav imajo titanove zlitine visoko trdnost in odlično odpornost proti koroziji, je njihova slaba odpornost proti obrabi glavna pomanjkljivost za njihovo uporabo v inženirstvu. Trenutno so zrele tehnologije površinske obdelave na industrijskem področju v glavnem naslednje vrste, vsaka s svojimi prednostmi in slabostmi.
Metoda mokrega premaza
Prevleka je v glavnem sestavljena iz Cr in Ni{0}}P zlitin. Vklopljenotitanove palicein žice, zaradi gostega titanovega površinskega pasivacijskega filma ima neposredno kromiranje slab oprijem. V industriji je običajno, da najprej kemično nanesemo Ni ali predhodno-plast Ni nanesemo na titanovo podlago in nato galvaniziramo krom. Elektrolitska metoda hitro oblikuje film z debelino prevleke nekaj mikrometrov, dekorativna prevleka pa je le približno 1 μm, kar lahko izpolnjuje splošne zahteve glede odpornosti proti obrabi in dekorativne zahteve. Je trenutno ena najbolj stroškovno{5}}učinkovitih metod površinske obdelave. Vendar pa so tukaj pomanjkljivosti. Premaz je mehansko vezan na podlago. Nagnjen je k luščenju pri udarcih in velikih obremenitvah. Poleg tega postopek galvanizacije vključuje čiščenje odpadne vode,-ki vsebuje krom, kar povzroča velik pritisk na okolje.
Metoda toplotne difuzije
Na podlagi zrelih postopkov naogljičenja, nitriranja in boriranja jeklenih materialov se intersticijski atomi pri visokih temperaturah razpršijo v notranjost titanove matrike, da tvorijo utrjeno plast. S to metodo lahko pridobimo difuzijske plasti v debelini od nekaj deset do nekaj sto mikrometrov, z nežnim gradientom trdote in močno vezjo z osnovnim materialom, zaradi česar je primerna za aplikacije, ki so izpostavljene kontaktni obremenitvi. Vendar pa je temperatura obdelave običajno nad 800 stopinj, struktura titanove zlitine pa je nagnjena k grobosti. Za regulacijo je potrebna naknadna toplotna obdelava, procesno okno pa je ozko. Poleg tega pri visokih temperaturah titan absorbira kisik in vodik, zato je za reševanje teh težav potreben strog nadzor zaščitne atmosfere.
Metoda varjenja
Prevleka iz trde zlitine ali intermetalne spojine je privarjena na površino titana z oblokom za plazemski prenos (PTA). Stopnjo redčenja je mogoče nadzorovati, trdnost lepljenja je visoka, odpornost proti obrabi pa odlična. Glavna prednost je, da omogoča lokalno obdelavo brez segrevanja celotnega osnovnega materiala, s čimer se izognemo poslabšanju mehanskih lastnosti pri obdelovancih velikih- dimenzij. Pomanjkljivost je, da je površina zvarnega sloja hrapava in je za doseganje dimenzijske natančnosti potrebna sekundarna obdelava. Prav tako je omejen z dosegljivostjo varilne pištole PTA in se uporablja predvsem za velike ravne plošče, gredi in druge navadne obdelovance. Težko je rokovati z deli zapletenih-oblik.
Metoda nanašanja s paro (CVD/PVD/PCVD)
Fizično naparjevanje (PVD), kemično naparjevanje (CVD) in kemično naparjevanje s -plazmo (PCVD) so skupina tehnologij, ki so se v zadnjih letih hitro razvile. Uporabljajo se lahko za pripravo trdih prevlek, kot so TiN, TiAlN in DLC na površini titana, z debelino, ki je običajno v razponu od 2 do 10 μm. Trdota lahko doseže 2000 do 4000 HV, koeficient trenja pa se znatno zmanjša. Običajno se uporabljajo zaciljni materiali iz titana. V primerjavi z mokrim nanosom je oprijem nanosov s plinsko{1}}fazo boljši (zlasti s pomočjo prednapetosti), temperatura postopka pa se postopoma znižuje - PVD je mogoče nadzorovati pod 400 stopinj, ima majhen vpliv na mikrostrukturo substrata iz titanove zlitine in je primeren za končno obdelavo natančnih delov.
When comparing the three types of coatings, CVD coatings are dense and have good over-coating performance, but they require high temperatures (>800 stopinj ) in so nagnjeni k ustvarjanju škodljivih stranskih -produktov; Prevleke PVD imajo nizko obremenitev in zmerno temperaturo, vendar je njihova nad{2}}prevleka slaba in težko je enakomerno prekriti kompleksne notranje površine lukenj; PCVD združuje plazemsko aktivacijo in nanašanje s kemično paro ter lahko nanese prevleke z boljšo vezno trdnostjo kot PVD pri 500-600 stopinjah in ima boljšo zmogljivost prevleke kot PVD. Trenutno je vodilna smer za površinsko ojačitev titanovih zlitin, naložba v opremo in težavnost nadzora procesa pa sta tudi najvišji med tremi.
Predlogi tehnične izbire:
Za dele s cenovno prednostjo in ohlapno dimenzijsko natančnostjo je mogoče dati prednost mokremu kromiranju ali kemičnemu nanašanju Ni-P.
Za velike -obremenitve in visoke kontaktne napetosti je priporočljiva metoda toplotne difuzije ali metoda trdega navarjanja za pridobitev debele difuzijske plasti.
Za natančne dele s strogimi dimenzijskimi tolerancami in nizko delovno temperaturo je prevleka PVD/TiN zrela rešitev.
Za visokokakovostne- aplikacije, ki upoštevajo adhezijo, lastnosti adhezije in nadzor mikrostrukture (kot so komponente za letalske motorje), ima tehnologija PCVD največji potencial.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.
najboljši proizvajalec in dobavitelj izdelkov iz titana