Titanové tyčejsou široce používány v chemickém průmyslu, lékařských zařízeních, špičkové{0}}spotřební elektronice a konstrukčních částech-odolných vysokým teplotám díky jejich vynikající specifické pevnosti a biologické kompatibilitě. Nicméně po konvenčním kování, tepelném zpracování a mechanickém opracování jejich povrchy nevyhnutelně vytvoří husté oxidové vrstvy, nitridové filmy a zbytkové nečistoty. Přestože tyto spontánní povrchové vrstvy poskytují slabé ochranné účinky, jsou náchylné k nerovnoměrné povrchové struktuře, rozměrovým odchylkám a špatné stabilitě při následném svařování, eloxování a přesném obrábění. V závažných případech zbytkové oxidy a mikrodefekty výrazně sníží dlouhodobou-odolnost titanových substrátů proti korozi. Proto je nezbytný kompletní a standardizovaný systém povrchové úpravy pro odstranění povrchových neplatných vrstev, sjednocení povrchových stavů a výrazné zlepšení celkového antikorozního výkonu titanových tyčí.
Celý proces úpravy se řídí progresivní technickou logikou odstraňování defektů, vyrovnávání povrchů a zpevňování, zejména včetně mechanické předúpravy, chemického moření, přesného leštění, odlehčení a pasivace, jakož i případné funkční úpravy.
Mechanická předúprava je nepostradatelným základem celého procesu.
Soustružení a hrubé broušení se používají k odstranění černé kůže z kování, oxidových okují a mikrotrhlin a zároveň ke kalibraci kulatosti a přímosti titanových tyčí. Vzhledem k nízké tepelné vodivosti a sklonu titanových slitin k pracovnímu{1}}tvrdnutí je při řezání vyžadována nízká lineární rychlost, velká rychlost posuvu a dostatečné chlazení, aby se zabránilo povrchovému spálení. Na tomto základě může pískování nebo brokování eliminovat odolné oxidy při zpracování za horka-a vytvořit jednotný mikro-drsný povrch, který účinně zlepšuje přilnavost následných nátěrů. Po pískování je důležité zcela odstranit zanořené abrazivní částice, aby se zabránilo cizí kontaminaci.
Chemické moření jako základní postup určuje konečnou kvalitu povrchu a bezpečnost titanových tyčí.
Hlavní systém moření využívá směs kyseliny dusičné a kyseliny fluorovodíkové s konvenčním poměrem 30 %–50 % kyseliny dusičné a 3 %–8 % kyseliny fluorovodíkové. Kyselina fluorovodíková rychle rozpouští oxid titaničitý a provádí mikro-leptání na substrátu, zatímco kyselina dusičná zabraňuje nadměrné korozi a podporuje regeneraci pasivních filmů. Reakční teplota je řízena na 20–40 stupňů a doba zpracování se pohybuje od desítek sekund do několika minut, dokud se neobjeví jednotný stříbrně-šedý kovový povrch. Po moření je nutné důkladné opláchnutí deionizovanou vodou a alkalická neutralizace k odstranění zbytkové kyseliny. U komponent s vysokým{12}}zátěžem je nutné vakuové dehydrogenační žíhání při 650–750 stupních, aby se předešlo riziku vodíkové křehkosti.
Rozjasňující úprava je přizpůsobena podle standardů přesnosti produktu.
Pol Vysoce-přesné zrcadlové mechanické leštění může dosáhnout ultra-hladkých povrchů pod Ra 0,2 μm, vhodné pro špičkové-příslušenství k hodinkám a přesné konstrukční díly. Na rozdíl od mechanického zpracování nevytváří elektrolytické leštění žádnou pracovní-tvrdnoucí vrstvu ani zbytkové napětí v tahu a poskytuje rovnoměrné povrchy bez-stop-, což je optimální proces pro lékařské titanové implantáty, jako jsou kostní čepy a dentální komponenty.
Pasivace a lesklé žíhání jsou klíčovými kroky ke zvýšení odolnosti proti korozi a rozměrové stálosti.
Jasné žíhání pod vakuem nebo argonovou ochranou eliminuje zbytkové pnutí při obrábění, přičemž zachovává původní kovový lesk a obnovuje plasticitu materiálu. Chemická pasivace pomocí zředěného roztoku kyseliny dusičné vytváří na povrchu hustý film oxidu titaničitého v nano-úrovni, který opravuje mikroskopické defekty vzniklé v předchozích procesech a výrazně zlepšuje odolnost vůči korozi kyselinou, chloridy a solnou mlhou.
Pro scénáře specializovaných aplikací jsou k dispozici pomocná zpevňovací ošetření.
Eloxování může vytvářet řiditelné oxidové filmy s dekorativními barvami a zlepšenou povrchovou tvrdostí, čímž se zachovává biokompatibilita titanu. Funkční nástřik PTFE, keramických nebo DLC povlaků účinně zvyšuje odolnost proti opotřebení, vysokou-stabilitu teplot a izolační výkon průmyslových titanových tyčí.
Ve skutečné výrobě jsou kombinace procesů formulovány podle požadavků na služby. Běžné průmyslové titanové tyče využívají předúpravu, moření a pasivaci; lékařské-produkty používají přísné vodíkové-řízené moření, elektrolytické leštění a vakuové žíhání; špičkové-spotřebitelské díly používají zrcadlové leštění a barevnou anodizaci; Součásti odolné proti opotřebení-a vysoké{5}}teploty vyžadují zdrsnění pískováním a keramický povlak. Pouze přísnou kontrolou úplných-parametrů procesu a čistoty mohou titanové tyče dosáhnout povrchových stavů-bez oxidů, znečištění-a vysoké-korozní{11}}odolnosti, což dává plnou hru vynikajícímu výkonu materiálů ze slitiny titanu.
Přečtěte si více:Jak zajistit, aby titanové dráty a titanové tyče byly odolnější proti opotřebení-