Debido a su excelente resistencia específica, resistencia a la corrosión, buen rendimiento a altas temperaturas y biocompatibilidad, las aleaciones de titanio se han utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, militar, civil y otros campos. Sin embargo, la dureza superficial de la aleación de titanio es relativamente baja y la resistencia al desgaste es insuficiente, lo que limita su aplicación en algunos entornos específicos. Para mejorar estas propiedades, los investigadores han desarrollado una variedad de técnicas de tratamiento de superficies para mejorar las propiedades superficiales de las aleaciones de titanio.
1. Tratamiento de oxidación superficial
Se formó una película de óxido para mejorar la lubricidad de la superficie de la aleación de titanio y reducir la adhesión durante el proceso de trefilado.
2. Tratamiento de recubrimiento
- Recubrimiento de emulsión de grafito
La aplicación de emulsión de grafito antes del estirado en caliente no sólo proporciona lubricación sino que también protege la superficie de la pieza en bruto de la oxidación. Los requisitos para la emulsión de grafito incluyen un contenido de grafito del 20%-25%, un tamaño de partícula de 1-3um y una unión uniforme a la superficie de la pieza en bruto.
- Recubrimiento de cal salada
Una formulación específica de una capa lubricante de cal salada, como 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl y un margen de agua, suplementada con una mezcla de Como lubricante sólido en polvo se utilizó un 75% de jabón en polvo y un 25% de azufre en polvo.
- Tratamiento con fluorofosfato
Después de limpiar la superficie de la pieza de metal mediante un método físico, se forma una película de recubrimiento modificada en la superficie sumergiendo la solución de recubrimiento y luego se recubre con lubricante sólido para obtener el efecto de lubricación de un bajo coeficiente de fricción y una alta resistencia al desgaste.
3. Recubrimiento de película metálica
Se recubre una película metálica como cobre, cromo, níquel o estaño sobre la superficie de la aleación de titanio para reducir el contacto directo del metal durante el proceso de trefilado, reduciendo así la adhesión.
4. Tratamiento de borilación
Coloque el alambre de aleación de titanio en la solución mixta que contiene KFB4, BaCl2 y NH4NO3, caliéntelo hasta que hierva, luego remójelo, retírelo, límpielo y séquelo, y forme una capa de fluoroborato en la superficie del alambre. También es necesario aplicar una capa de disulfuro de aluminio sobre la superficie del alambre como lubricante en el muelle frío.
5. Tratamiento de conversión química
Se forma una densa película de conversión química en la superficie de la aleación de titanio mediante un tratamiento de conversión química. Esta película se puede utilizar como revestimiento lubricante para adsorber el lubricante, de modo que la superficie del alambre quede lisa después de múltiples pasadas de trefilado, sin adherencias ni marcas de deslizamiento.
6. Selección de lubricante
Seleccione el lubricante adecuado, como jabón industrial en polvo, emulsión de grafito y la mezcla de jabón en polvo y otros materiales, debe tener buena infiltración con el recubrimiento y buena estabilidad térmica.
7. Tratamiento de superficies con láser
Las tecnologías de tratamiento con láser, incluido el revestimiento con láser, la aleación de superficies con láser y el enfriamiento de superficies con láser, pueden mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión y la dureza al cambiar la microestructura de la capa superficial. La ventaja del tratamiento con láser es que las propiedades de la superficie se pueden mejorar significativamente sin cambiar las propiedades de la matriz de aleación de titanio.
8. Oxidación por microarco
Esta es una tecnología de crecimiento in situ de una película cerámica sobre la superficie de una aleación de titanio, que puede formar una capa de película cerámica con excelente resistencia a la corrosión y al desgaste en la superficie de la aleación de titanio. La tecnología de oxidación por microarco tiene las características de protección ambiental ecológica, en línea con la estrategia de desarrollo sostenible.
9. Implantación de iones
Al inyectar nitrógeno, oxígeno, carbono y otros elementos en la superficie de las aleaciones de titanio, se puede mejorar la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste. El espesor de la capa de implantación de iones suele ser de nivel nanométrico, lo que puede mejorar significativamente las propiedades superficiales de las aleaciones de titanio.
10. Método de difusión térmica.
Al esparcir elementos de aleación sobre la superficie de la aleación de titanio a alta temperatura, se forma una capa de aleación, mejorando así la dureza y la resistencia al desgaste de la superficie.
