Títan, sem-allur málmur, hefur óviðjafnanlega víðtæka notkun fyrir málmblönduðu stangirnar og víra. Hins vegar geta gallar upprunalegu títanefnanna, svo sem lítil yfirborðshörku og ófullnægjandi slitþol, leitt til slits íhluta við mikla núningsskilyrði, verulega stytt endingartímann og takmarkað frekari stækkun notkunarsviðsmynda þess. Til að takast á við hvernig á að auka slitþol títanstanga og víra, hefur iðnaðurinn þróað margar þroskaðar yfirborðsmeðferðartækni.
Hefðbundið handverk: Þroskuð og stöðug lausn gegn-sliti
Blaut húðunaraðferð
Blauthúðunaraðferðin er sem stendur mest notaða yfirborðsslitþolna-meðhöndlunarferlið fyrir títanefni, þar sem króm (Cr) og nikkel-fosfór (Ni-P) húðun eru dæmigerð dæmi. Vegna mikillar virkni oxíðfilmunnar á títaníumyfirborðinu hefur króm beint húðun lélega viðloðun og er hætt við að flagna. Þess vegna er iðnaðarstaðlað ferli tveggja-þreps aðferð: í fyrsta lagi er lag af nikkel (Ni) sett á yfirborð títanstangarinnar eða vírundirlagsins sem umbreytingarlag til að auka viðloðun lagsins og síðan er króm (Cr) sett á yfirborð nikkellagsins sem slitþolið yfirborðslag.
Þetta ferli notar rafgreiningu fyrir útfellingu, með hröðum filmumyndunarhraða, stjórnanlega húðþykkt og þykkt venjulegrar slitþolinnar-húðunar getur náð nokkrum míkrómetrum. Skreytingarlagsþykkt aðeins 1 μm getur einnig náð áhrifunum. Húðin hefur mikla hörku og lágan núningsstuðul, sem gerir hana að afar -hagkvæmri slitþolinni- yfirborðsmeðhöndlunaraðferð.
Hitadreifingaraðferð
Upphaflega mikið notað í hitadreifingarferlum eins og kolvetnun, nítrun og bórun til að herða stálefni, eftir aðlögun og fínstillingu, er einnig hægt að nota það á yfirborðsslitþolna-meðhöndlun títanefna. Meginregla þess er að leyfa frumefnum eins og kolefni, köfnunarefni og bór að dreifast inn í yfirborðsgrind títanstanga og víra við háan hita og mynda títanblöndu með mikilli-hörku og ná þannig yfirborðsherðingu.
Hægt er að auka hörku yfirborðslags meðhöndlaða títanefnisins nokkrum sinnum og herða lagið er málmfræðilega tengt við grunnefnið, án þess að hætta sé á að húðun losni. Slitþolið er endingargott og stöðugt og það er hentugur til notkunar í burðarhluta sem verða fyrir-langtíma núningi og sliti.
Suðuaðferð
Suðuaðferðin notar plasmaflutningsbogann sem hitagjafa til að bræða há-slitþolið-slitþolið álefni og sjóða það síðan á yfirborð títanstanganna eða víra sem á að styrkja og mynda málmvinnslubundið slitþolið-breytt lag. Meðhöndlað yfirborð títanefnisins hefur framúrskarandi slitþol og meðan á meðhöndlun stendur er aðeins staðbundið suðusvæði hituð, án þess að þurfa að setja allt vinnustykkið í hátt-hitaumhverfi, sem getur í raun komið í veg fyrir lækkun á vélrænni eiginleikum sem stafar af heildarhitun títan undirlagsins.
Hins vegar er yfirborðsgrófleiki eftir þetta ferli tiltölulega hár og það krefst aukavinnslu og fægja. Það er aðeins hentugur til að vinna títan stangir með stærri þvermál og meiri þykkt, og er ekki hentugur fyrir fína títanvíra í -þvermáli í bili.
Háþróuð tækni: Nýr valkostur til að bæta há-forrit
Undanfarin ár hefur-fasa útfellingar yfirborðsstyrkjandi tækni eins og Chemical Vapour Deposition (CVD), Physical Vapour Deposition (PVD) og Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PCVD) smám saman beitt á háum-sviðum.
Þessir ferlar geta sett ofurharða húðun eins og títanítríð og demantur-eins og kolefni á yfirborð títanstanga og víra. Þykktin er einsleit og stjórnanleg og húðin hefur sterka viðloðun. Þeir geta ekki aðeins bætt slitþolið verulega, heldur geta þeir einnig stillt húðunarsamsetninguna í samræmi við kröfur, að teknu tilliti til samsettra eiginleika eins og tæringarþols og núningsminnkunar, og vinnsluhitastigið er lágt, án þess að hafa áhrif á vélrænni eiginleika títan undirlagsins. Þeir eru sérstaklega hentugir fyrir mikla-nákvæmni, litla-stóra títanvíra og nákvæmar títanstangir og geta uppfyllt strangar kröfur á háum-sviðum eins og flug- og læknisfræði.
Með stöðugri stækkun notkunarsviðsmynda títanefna hefur yfirborðsslitþolsmeðferðartæknin einnig verið stöðugt uppfærð og endurbætt. Þetta kannar ekki aðeins frekar afköstarmöguleika títanstanga og víra, heldur veitir það einnig tæknilega aðstoð við beitingu títanblöndur við krefjandi vinnuskilyrði, sem verður mikilvæg stuðningstæknistefna fyrir þróun títaniðnaðarins.