Titan jako všestranný-kov má pro své legované tyče a dráty nebývale široké uplatnění. Nedostatky původních titanových materiálů, jako je nízká povrchová tvrdost a nedostatečná odolnost proti opotřebení, však mohou za podmínek vysokého tření vést k poruchám opotřebení součástí, což výrazně zkracuje životnost a omezuje další rozšiřování jeho aplikačních scénářů. Aby se zabývalo, jak zvýšit odolnost titanových tyčí a drátů proti opotřebení, vyvinul průmysl několik vyspělých technologií povrchové úpravy.
Tradiční řemeslné zpracování: Vyspělé a stabilní řešení proti opotřebení-
Metoda mokrého lakování
Metoda mokrého nanášení je v současnosti nejpoužívanějším procesem povrchové úpravy-otěruvzdornosti titanových materiálů, přičemž typickými příklady jsou chromové (Cr) a nikl-fosforové (Ni-P) povlaky. Díky vysoké aktivitě oxidového filmu na povrchu titanu má přímo povlakovaný chrom špatnou přilnavost a je náchylný k odlupování. Proto je průmyslovým standardním procesem dvou-kroková metoda: nejprve se na povrch titanové tyče nebo drátěného substrátu nanese vrstva niklu (Ni) jako přechodová vrstva pro zvýšení přilnavosti povlaku a poté se na povrch vrstvy niklu nanese chróm (Cr) jako-otěruvzdorná povrchová vrstva.
Tento proces využívá k nanášení elektrolýzu s vysokou rychlostí tvorby filmu, řízenou tloušťkou povlaku a tloušťka běžného povlaku odolného proti opotřebení- může dosáhnout několika mikrometrů. Efektu lze dosáhnout také tloušťkou dekorativní vrstvy nátěru pouze 1 μm. Povlak má vysokou tvrdost a nízký koeficient tření, což z něj činí extrémně nákladově{4}}efektivní metodu povrchové úpravy odolnou proti opotřebení-.
Tepelná difúzní metoda
Původně se široce používal v procesech tepelné difúze, jako je nauhličování, nitridace a boronizace pro kalení ocelových materiálů, po úpravě a optimalizaci jej lze použít také na povrchovou úpravu titanových materiálů odolných proti opotřebení-. Jeho základním principem je umožnit prvkům, jako je uhlík, dusík a bór, aby při vysokých teplotách difundovaly do povrchové mřížky titanových tyčí a drátů a vytvořily vrstvu titanové sloučeniny s vysokou -tvrdostí, čímž bylo dosaženo povrchového zpevnění.
Tvrdost povrchové vrstvy upraveného titanového materiálu lze několikanásobně zvýšit a vytvrzená vrstva je metalurgicky spojena se základním materiálem bez rizika odlepení povlaku. Odolnost proti opotřebení je trvanlivá a stabilní a je vhodná pro použití v konstrukčních součástech, které jsou vystaveny-dlouhodobému tření a opotřebení.
Metoda svařování
Metoda svařování využívá plazmový přenosový oblouk jako zdroj tepla k roztavení slitinového materiálu s vysokou{0}}tvrdostí proti opotřebení- a jeho následnému přivaření na povrch titanových tyčí nebo drátů, které mají být zpevněny, čímž se vytvoří metalurgicky spojená modifikovaná vrstva odolná proti opotřebení-. Ošetřovaný povrch titanového materiálu má vynikající odolnost proti opotřebení a během procesu úpravy se ohřívá pouze lokální svarová plocha, aniž by bylo nutné celý obrobek umístit do prostředí s vysokou-teplotou, čímž lze účinně zabránit poklesu mechanických vlastností způsobenému celkovým zahříváním titanového substrátu.
Drsnost povrchu po tomto procesu je však poměrně vysoká a vyžaduje sekundární zpracování a leštění. Je vhodný pouze pro zpracování titanových tyčí s většími průměry a vyšší tloušťkou a prozatím není vhodný pro jemné-průměry titanových drátů.
Pokročilá technologie: Nová možnost pro vylepšení špičkových-aplikací
V posledních letech se technologie povrchového zpevňování pomocí plynné{0}fázové depozice, jako je chemická depozice z plynné fáze (CVD), fyzikální depozice z plynné fáze (PVD) a plazmová depozice z chemických par (PCVD), postupně uplatňují ve špičkových -oborech.
Tyto procesy mohou ukládat na povrchy titanových tyčí a drátů velmi tvrdé povlaky, jako je nitrid titanu a diamant{0}}jako uhlík. Tloušťka je rovnoměrná a kontrolovatelná a povlak má silnou přilnavost. Nejen, že mohou výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení, ale mohou také upravit složení povlaku podle požadavků s ohledem na vlastnosti kompozitu, jako je odolnost proti korozi a snížení tření, a teplota zpracování je nízká, aniž by to ovlivnilo mechanické vlastnosti titanového substrátu. Jsou zvláště vhodné pro vysoce-přesné, malé{5}} titanové dráty a přesné titanové tyče a dokážou splnit přísné požadavky-oborů vyšší třídy, jako je letectví a lékařství.
S neustálým rozšiřováním aplikačních scénářů titanových materiálů byla také neustále vylepšována a zdokonalována technologie povrchového otěru-otěru. To nejen dále zkoumá výkonnostní potenciál titanových tyčí a drátů, ale také poskytuje technickou podporu pro aplikaci titanových slitin v náročnějších pracovních podmínkách a stává se důležitým podpůrným technologickým směrem pro rozvoj titanového průmyslu.