Pateicoties to visaptverošajām īpašībām, -tostarp augsta īpatnējā izturība, zems blīvums, augsta-temperatūras izturība, ne-magnētiskās īpašības un lieliska biosaderība-titāna sakausējumiir kļuvuši par svarīgākajiem materiāliem aviācijas, aizsardzības, medicīnas ierīču, augstākās klases ķīmiskās rūpniecības un civilās precīzās ražošanas nozarēs. Tomēr titāna sakausējumi pēc būtības cieš no tādiem trūkumiem kā zema virsmas cietība, slikta nodilumizturība un vāja izturība pret kontaktkoroziju. Sarežģītos darbības apstākļos, abpusējās berzes, atšķirīga metāla kontakta un ļoti korozīvā vidē tie ir ļoti jutīgi pret nodilumu un korozijas bojājumiem, kas ievērojami ierobežo titāna sakausējuma komponentu kalpošanas laiku un pielietojuma robežas.
Lai pārvarētu šos titāna sakausējumu veiktspējas ierobežojumus, ir plaši izmantotas dažādas virsmas modifikācijas tehnoloģijas. Tostarp mikro-loka oksidēšana (MAO)-jauns in-situ keramikas virsmas apstrādes process-izveido blīvu, augstas{5}}cietības un ļoti pret koroziju{6}}izturīgu keramikas oksīda plēvi tieši uz titāna sakausējuma virsmas. Tas ievērojami uzlabo substrāta nodilumizturību, izturību pret koroziju, elektrisko izolāciju un triecienizturību, padarot MAO par vadošo progresīvo procesu titāna sakausējumu augstākās klases -virsmas stiprināšanai mūsdienās.
I. Titāna sakausējumu mikro-loka oksidācijas tehnoloģijas principi un procesa posmi
Mikro-loka oksidēšana ir augstas-enerģijas elektroķīmiskās virsmas modifikācijas tehnoloģija, kas izstrādāta no parastās anodēšanas. Šajā procesā titāna sakausējuma sagataves tiek ievietotas specializētā elektrolītu sistēmā. Lai nojauktu virsmas pasivācijas slāni, tiek izmantots augstsprieguma elektriskais lauks. Elektroķīmisko, termoķīmisko un plazmas{6}}ķīmisko procesu kombinētajā iedarbībā sakausējuma virsma tiek pakļauta tūlītējai augstas temperatūras kausēšanai, saķepināšanai un fāzes transformācijai, kā rezultātā in situ veidojas keramikas oksīda slānis, kas metalurģiski saistīts ar pamatni.
Pilnu mikro-oksidācijas augšanas procesu var iedalīt četros galvenajos posmos:
1. posms: pirms-dzirksteļošanas stadija. Strāvas lietošanas sākumā no sagataves virsmas ātri izgulsnējas liels skābekļa daudzums, veidojot gāzes blīvējuma slāni un ātri izveidojot blīvu, izolējošu pasivācijas plēvi. Strāvas blīvums acumirklī paaugstinās līdz maksimumam un pēc tam strauji samazinās, liekot pamatu turpmākam sabrukumam un dzirksteles ierosināšanai.
2. posms: dzirksteles izlādes posms. Spriegumam turpinot pieaugt, pasivācijas plēve vājās vietās tiek sadalīta pa vienam, veidojot plazmas izlādes kanālu starp elektrodiem. Uz sagataves virsmas parādās daudzas mazas, klejojošas dzirksteles, un bojājumu vietas nejauši mainās, un plēve sāk veidoties un augt.
3. posms: mikro-loka stabilizācijas posms. Procesam turpinoties, izkliedētās dzirksteles pakāpeniski pārvēršas stabilos mikro-lokos; loku intensitāte palielinās, to skaits samazinās, un to kustība paātrinās. Plēves biezums turpina palielināties, sagataves pretestība nepārtraukti palielinās, un strāvai ir tendence stabilizēties. Šis ir galvenais posms, kura laikā keramikas plēve galvenokārt sabiezē un sabiezē.
4. posms: lokalizēta loka noslēguma stadija. Tuvojoties procesa beigām, virsmas loka plankumu skaits ievērojami samazinās, to kustība palēninās un strāvas blīvums samazinās. Pārklājuma struktūra kļūst viendabīga un blīva, defekti ievērojami samazinās, un galu galā veidojas keramikas stiegrojuma slānis ar ārkārtīgi spēcīgu adhēziju un vienmērīgu biezumu. Šīs četru -pakāpju nepārtrauktās reakcijas rezultātā apstrādājamā izstrādājuma virsma tiek pakļauta plazmas bombardēšanai, kausēšanai un difūzijai, saķepināšanai un fāzes transformācijai, kā arī ātrai sacietēšanai, kā rezultātā tiek iegūts keramikas pārklājums, kas nelobās, kuram ir augsta saķeres stiprība un augsta stabilitāte.
II. Mikro-loka oksidācijas procesa galvenās priekšrocības
Salīdzinājumā ar tradicionālajām virsmas apstrādes metodēm, piemēram, izsmidzināšanu, galvanizāciju un parasto anodēšanu, titāna sakausējuma mikro-loka oksidēšanas tehnoloģija piedāvā atšķirīgas priekšrocības:
1. Īpaši augsta savienojuma izturība: pārklājums aug in situ uz pamatnes, veidojot metalurģisku saiti, kas novērš atslāņošanos vai lobīšanos un nodrošina lielisku triecienizturību un nodilumizturību.
2. Kontrolējamās pārklājuma īpašības: pielāgojot tādus parametrus kā elektrolīta sastāvs, spriegums, strāva, frekvence un temperatūra, pārklājuma biezumu, blīvumu, cietību un izturību pret koroziju var precīzi kontrolēt, lai sasniegtu pielāgotu funkcionalitāti.
3. Pamatnei nav bojājumu: lai gan lokālā temperatūra mikro-loka izlādes laikā var sasniegt vairākus tūkstošus K, kopējais sagataves temperatūras pieaugums ir ārkārtīgi zems (substrāta temperatūra < 300 grādi). Šis process nemaina titāna sakausējuma substrāta mehāniskās īpašības un nerada deformācijas vai atlaidināšanas mīkstināšanas risku.
4. Spēcīga-platuma pārklājuma iespēja: process, ko neierobežo sagataves struktūra, nodrošina vienmērīgu pārklājumu uz sarežģītiem iekšējiem dobumiem, neregulārām izliektām virsmām, malām un stūriem un mikro-porām, padarot to piemērotu visu veidu precīzām un sarežģītām titāna sastāvdaļām.
5. Vienkāršs process un augsta izmaksu -efektivitāte: nav nepieciešama augsta-temperatūra vai vakuuma vide; pirmapstrādes process ir vienkāršs; metode ir videi draudzīga un piemērota liela mēroga-rūpnieciskai ražošanai.
6. Izcila vispārējā veiktspēja: apvieno metāla stingrību ar keramikas augsto cietību un izturību pret koroziju, ievērojami samazinot virsmas berzes koeficientu un rūpīgi risinot nozares -plašās problēmas saistībā ar titāna sakausējumu noslieci uz nodilumu un koroziju.
Secinājums
To raksturīgo trūkumu -zemās cietības, zemās nodilumizturības un zemās izturības pret kontaktkoroziju dēļ-titāna sakausējumi saskaras ar ierobežojumiem augstākās-stingrības lietojumos. Mikro-loka oksidēšana (MAO), kas ir ļoti efektīvs, videi draudzīgs, substrātam-draudzīgs un izmaksu-efektīvs in-in situ keramikas modifikācijas process, var būtiski novērst titāna sakausējumu virsmas veiktspējas trūkumus, ievērojami uzlabojot apstrādājamā izstrādājuma izturību, siltumizolāciju un virsmas izturību pret koroziju. Ar nepārtrauktu elektrolītu sistēmu optimizāciju un elektrisko parametru iteratīvo pilnveidošanu mikro-loka oksidācijas tehnoloģija vēl vairāk pārvarēs tehniskās barjeras. Tas nodrošinās lielāka mēroga rūpniecisko ieviešanu augstākās klases{12}}nozarēs, piemēram, aviācijā, kuģniecībā, augstākās klases iekārtās un medicīnas ierīcēs, kļūstot par galveno pamatprocesu, kas virza titāna sakausējumu nozari uz augstākās klases{14}}, precīzākiem un ilgāk{15}}izturīgiem produktiem.
E{0}}pasts:garychen3215@hotmail.com
Adrese: Nr.35, Baoti Rd, Baoji pilsēta, Shaanxi province, Ķīna
Kontaktpersona: Gerijs Čens
Tālrunis: +86-917-8883215
Mobilais/WhatsApp: +86 13092900605
