1. Технологія покриття поверхні
Поверхня основного матеріалу обробляється відповідними процесами, а покриття та основний матеріал поєднуються для отримання захисного покриття на поверхні основного матеріалу, яке має хороші властивості з точки зору хімії та теплових властивостей. Стійкість до корозії та термостійкість поверхневого покриття можна використовувати для покращення продуктивності продукту та продовження терміну служби при подальшому використанні. В даний час технології покриття поверхонь, такі як осадження з парової фази та плакування, використовуються для ефективного підвищення зносостійкості титанових сплавів, а також добре впливають на стійкість до корозії. Органічна інтеграція поверхневої активації та гідрування може ефективно покращити поверхневу провідність титанових сплавів і уникнути проблем корозії матеріалу, спричинених, наприклад, контактом з м’якою дощовою водою. Використовуючи технологію осадження з парової фази для виготовлення підкладок TA2 і TC11 у покриттях TiAIN, плівковий шар і підкладку можна поєднати, щоб утворити металургійну комбінацію трьох елементів, ефективно покращуючи різні властивості підкладки.
2. Обробка поверхні нанотехнологіями
Як нова технологія обробки поверхні, нанообробка може досягти глибокого подрібнення зерен у верхньому шарі матеріалу, де матеріал потрібно обробити, без зміни складу матеріалу поверхні титану та титанових сплавів, використовуючи лише фізичні, хімічні та інші засоби, аж до нанометрового рівня, принципово вирішують проблему стійкості поверхні матеріалу до втоми, тим самим покращуючи корозійну стійкість поверхонь з титану та титанових сплавів, а також можуть покращити зносостійкість у практичних застосуваннях. Використовуючи метод надзвукового бомбардування частинками тощо, інструмент для обробки повністю взаємодіє з поверхнею заготовки, так що поверхневі зерна титану та титанових сплавів механічно розбиваються, а після глибокого очищення поверхня зміцнюється. Використання високоенергетичної нанотехнології дробеструйної обробки поверхні для TC4 може гарантувати, що розмір зерна буде близьким до 20 нм, і покращити стійкість до втоми матеріалу за допомогою загартованого шару з поверхневою твердістю, вищою, ніж у сировини. Після обробки TA2 розмір зерна наближається до нанометрового поверхневого шару 30 нм, а поверхневі зерна утворюють двійники деформації, які можуть посилити зміцнення матеріалу. Зокрема, обробка титану та титанових сплавів у моїй країні за умов 623K є сильнішою, ніж відповідні специфікації в Сполучених Штатах, і наразі це провідний рівень у галузі. Використовуючи метод надзвукового бомбардування частинками для обробки сплаву Ti-6Al-4V, нанорівновісна структура може бути отримана на поверхні з розміром зерен 20 нм, що може більш ніж удвічі збільшити твердість поверхні сплаву в порівнянні з сировиною.
3. Поверхнева дифузія та іонна імплантація
На відміну від поверхневих нанотехнологій, поверхнева дифузія та іонна імплантація додають металеві або неметалічні матеріали в матеріал матриці з титанового сплаву, щоб змінити його поверхневий склад тканини та покращити опір поверхні матриці з титанового сплаву за допомогою модифікованого шару або використання алюміній, молібден та інші металеві матеріали дифундують, тим самим покращуючи зносостійкість і стійкість до корозії матриці титанового сплаву. Використання методу тліючого розряду з сітчастим катодом для осадження Ta на поверхні підкладки TC4 може ефективно підвищити стійкість підкладки TC4 до корозії. Метод вбудовування твердого порошку та підготовка шару, інфільтрованого молібденом, можуть ефективно змінити структуру поверхневої фази TC6 і підвищити твердість поверхні TC6 до 1400HV. В даний час, зі швидким розвитком науки і техніки, теоретичні дослідження і функції використання вакуумної техніки також поступово поглиблюються. Для покращення технологія іонної імплантації може бути отримана на основі оригінальної технології поверхневого проникнення. Наприклад, використовуючи метод іонного азотування, твердість поверхні титанового сплаву ТА7 можна збільшити до 1200HV. Використовуючи технологію безводневої науглерожування іонів дугового розжарювання для обробки поверхні сплаву Ti6AI4V, його поверхнева твердість може досягати 935HV, а також демонструє високу зносостійкість. Технологію рідкоплазмового електролітичного нітрування також можна використовувати для обробки сплаву Ti6Al4V для отримання твердого покриття, нанесеного Ti, на поверхню сплаву. Збільшення часу обробки титанового сплаву за допомогою цього методу може ефективно збільшити товщину інфільтраційного шару та підвищити зносостійкість титанового сплаву.
