Tänu oma suurepärasele eritugevusele, korrosioonikindlusele, heale kõrgele temperatuurile ja bioloogilisele ühilduvusele on titaanisulameid laialdaselt kasutatud lennunduses, sõjatööstuses, tsiviiltööstuses ja muudes valdkondades. Titaanisulami pinna kõvadus on aga suhteliselt madal ja kulumiskindlus ebapiisav, mis piirab selle kasutamist mõnes spetsiifilises keskkonnas. Nende omaduste parandamiseks on teadlased välja töötanud mitmesuguseid pinnatöötlusmeetodeid, et parandada titaanisulamite pinnaomadusi.
1. Pinna oksüdatsioonitöötlus
Moodustati oksiidkile, et suurendada titaanisulami pinna määrimist ja vähendada nakkumist tõmbamisprotsessi ajal.
2. Kattetöötlus
- Grafiitemulsioonkate
Grafiitemulsiooni pealekandmine enne kuumtõmbamist ei anna mitte ainult määrimist, vaid kaitseb ka tooriku pinda oksüdeerumise eest. Grafiitemulsioonile esitatavad nõuded hõlmavad grafiidisisaldust 20%-25, osakeste suurust 1-3um ja ühtlast kinnitumist tooriku pinnale.
- Soolalubjakate
Spetsiifiline soolalubja määrdekihi koostis, nagu 12% Na2SO4, 12% CaO, 0,3% Na3PO4, 0,2% NaCl ja veevaru, millele on lisatud segu Tahke pulbermäärdeainena kasutati 75% seebipulbrit ja 25% väävlipulbrit.
- Fluorofosfaatravi
Pärast metallist tooriku pinna puhastamist füüsikalisel meetodil moodustub kattelahuse kastmisega pinnale modifitseeritud kattekile ja seejärel kaetakse tahke määrdeaine, et saavutada madala hõõrdeteguri ja kõrge kulumiskindlusega määrimisefekt.
3. Metallkile katmine
Titaanisulami pinnale kaetakse metallkile, nagu vask, kroom, nikkel või tina, et vähendada otsest metallikontakti tõmbamisprotsessi ajal, vähendades seega nakkumist.
4. Borüülimisravi
Pange titaanisulamist traat KFB4, BaCl2 ja NH4NO3 sisaldavasse segalahusesse, kuumutage see keemiseni, seejärel leotage, eemaldage, puhastage ja kuivatage ning moodustage traadi pinnale fluoroboraadi kiht. Samuti on vaja külma muuli määrdeainena traadi pinnale kanda alumiiniumdisulfiidi kiht.
5. Keemiline muundustöötlus
Titaanisulami pinnale moodustub keemilise muundamise teel tihe keemiline muunduskile. Seda kilet saab kasutada määrdekattena määrdeaine adsorbeerimiseks, nii et traadi pind on pärast mitmekordset tõmbamist sile, ilma haardumis- ja libisemisjälgedeta.
6. Määrdeaine valik
Valige sobiv määrdeaine, näiteks tööstuslik seebipulber, grafiidiemulsioon ning seebipulbri ja muude materjalide segu, millel peaks olema hea infiltratsioon kattekihiga ja hea termiline stabiilsus.
7. Laserpinnatöötlus
Lasertöötlustehnoloogiad, sealhulgas laserkatted, laserpinna legeerimine ja laserpinna karastamine, võivad pinnakihi mikrostruktuuri muutes parandada kulumiskindlust, korrosioonikindlust ja kõvadust. Lasertöötluse eeliseks on see, et pinnaomadusi saab oluliselt parandada ilma titaanisulami maatriksi omadusi muutmata.
8. Mikrokaare oksüdatsioon
See on keraamilise kile in situ kasvatamise tehnoloogia titaanisulami pinnal, mis võib moodustada suurepärase korrosiooni- ja kulumiskindlusega keraamilise kile kihi titaanisulami pinnal. Mikrokaare oksüdatsioonitehnoloogial on rohelise keskkonnakaitse omadused, mis on kooskõlas säästva arengu strateegiaga.
9. Ioonide implantatsioon
Lämmastiku, hapniku, süsiniku ja muude elementide süstimisega titaanisulamite pinnale saab parandada pinna kõvadust ja kulumiskindlust. Ioonide implantatsioonikihi paksus on tavaliselt nanomeetri tasemel, mis võib oluliselt parandada titaanisulamite pinnaomadusi.
10. Termilise difusiooni meetod
Levitades legeerelemente kõrgel temperatuuril titaanisulami pinnale, moodustub legeerkiht, mis parandab pinna kõvadust ja kulumiskindlust.
