Gnee  Ocel  (tianjin)  Co.,  Ltd

Výzkum úpravy povrchu titanové tyče proti korozi a opotřebení!

Mar 18, 2023

Vzhledem k vynikající odolnosti titanu proti korozi samotného titanové tyče obecně nepodléhají další povrchové úpravě, aby se zlepšila jejich odolnost proti korozi. Aby se však zabránilo komplexní korozi titanu v neoxidujících kyselých vodných roztocích, jako je kyselina chlorovodíková a kyselina sírová, které jsou ke korozi náchylnější, a aby se zabránilo intersticiální korozi a důlkové korozi ve vodných roztocích NaCl, používají se někdy metody povrchové úpravy. . Atmosférická oxidace: Když je titan umístěn do vysokoteplotní atmosféry, zahušťuje oxidový film. Tloušťka filmu se zvyšuje s rostoucí teplotou a časem. Úprava atmosférickou oxidací je účinná jak pro komplexní, tak pro intersticiální korozi titanu a metoda je poměrně jednoduchá, ale její životnost není příliš spolehlivá. Atmosférická oxidace totiž pouze zahušťuje oxidový film. V korozivním prostředí se zesílený oxidový film na čistém titanu časem ztenčuje, což nakonec vede ke korozi. Trvání jeho korozní odolnosti je určeno podmínkami atmosférické oxidace (T, t) a závažností korozního prostředí a je obtížné tuto dobu předvídat. Tato metoda se obecně běžně nepoužívá u komponentových materiálů, které vyžadují dlouhodobý stabilní provoz.

Nevýhodou titanu je jeho špatná odolnost proti opotřebení a sklon k tvorbě defektů, jako jsou důlky na povrchu. V současné době je obtížné aplikovat na posuvné mechanické součásti. V současné době aktivně zkoumáme a vyvíjíme různé metody povrchové úpravy. Metody vhodné pro povrchovou úpravu titanu zahrnují metodu mokrého povlakování reprezentovanou Cr a Ni pokovováním, tepelnou difúzní metodu, navařovací metodu a metodu naprašování. Novější a pokročilejší metody jsou CVD, PVD a PCVD metoda povrchového zpevnění. 1. Mokré povlékání: Především pomocí metod pokovování Cr a Ni-P (je obtížné přímo potahovat Cr na titanové tyče, obvykle se na tyče nejprve nanáší Ni a poté Cr. Elektrolytická metoda má vysokou rychlost tvorby filmu, tloušťku několik mikrometrů a dekorativní nátěr je pouze 1 um). Je to účinná metoda povrchové úpravy odolná proti opotřebení. 2. Metoda tepelné difúze: Široce používaná při úpravě kalení ocelových materiálů, včetně nauhličování, nitridace a boronizace, a v poslední době také u titanu. Hlavním úvodem je, že iontová nitridace se liší od nitridace plynem v tom, že využívá plazmu doutnavého výboje k destrukci oxidového filmu na povrchu titanu. Proto předúprava nitridací nevyžaduje mechanické mletí nebo kyselé mytí k odstranění oxidového filmu a účinnost nitridace je vysoká. Titan má tloušťku nitridačního filmu zvýšenou z 0,7 um na 5.{9}} um při 850 stupních Celsia, s povrchovou tvrdostí 1200-1600Hv a vynikající odolností filmu. 3. Metoda navařování: Použití plazmového přenosového oblouku pro úpravu povrchového kalení titanových desek má také vynikající odolnost proti opotřebení. Metoda je jednoduchá a ošetřovaný materiál nemusí být vystaven celé vysoké teplotě, aby nedošlo ke snížení mechanických vlastností, ale vyžaduje sekundární zpracování. Použitelné pouze pro manipulaci s tlustšími a většími obrobky. 4. Metoda naprašování: Metoda použití vysokorychlostního proudu vzduchu s proudem plazmy k rozprašování roztaveného kovu na povrch upravovaného materiálu, bez potřeby vakua, může být zpracována v atmosféře a má vysokou efektivitu výroby. Ale těsnost povlaku nestačí.

Precious metal coating: The corrosion resistance of titanium is maintained by the oxide film formed on the surface. The formation reaction of this oxide film is generally represented by the following equation: Ti+2H2O → TiO2+4H++4e This reaction is an anodic reaction. Therefore, increasing the potential of titanium can further cause this reaction to proceed in the right direction, which means that the stability and corrosion resistance of titanium oxide film are improved. But to increase the titanium potential, it is necessary to apply a high voltage from the opposite electrode and from the outside. At the same time, it is also difficult to apply a uniform voltage when the area is large, so it is not often used. Generally, precious metals do not corrode in harsh environments and exhibit high potentials. By utilizing this, coating the surface of titanium with precious metals, the potential of titanium is directed towards the more expensive side (in the direction of higher potential), thereby improving its corrosion resistance. Cheaper Pd, Ru, or their oxides (PdO, RuO2) are commonly used for titanium coating in precious metals. Coating precious metals or their oxides on titanium rods can improve their corrosion resistance and be effective. The corrosion resistance of coating materials can rival that of Ti/FONT>0.15Pd slitiny. Nevýhodou je, že při dlouhodobém používání v kapalinách nebo kapalinách obsahujících pevné látky se z povrchu titanu odlupuje film drahého kovu, i když k tomuto odlupování dochází jen zřídka. V současné době Japonsko vyvíjí metody povlakování s dobrou kompaktností, ale náklady jsou vyšší. Plynová metoda vyžaduje zahřívání na teplotu mnohem vyšší, než je bod fázového přechodu titanu, což má za následek změny ve struktuře a tvaru, které nemohou splňovat požadavky produktu; Metody CVD, PVD a PCVD vyžadují speciální vybavení a ve vývoji je zařízení ve velkém měřítku, které lze hromadně vyrábět, s vysokými náklady. Tyto metody úpravy se zřídka používají ke zlepšení odolnosti proti korozi a někdy se používají ke zlepšení odolnosti proti opotřebení. Metody implantace Pb plus , Pt plus (iontový paprsek, elektronový paprsek) modifikace povrchu iontovou implantací je velmi účinná pro zlepšení odolnosti proti korozi, ale cena je vyšší. V současné době se studuje a zatím není praktický.

goTop