Titanijumske šipkenaširoko se koriste u hemijskoj industriji, medicinskoj opremi, visokoj-korisnoj elektronici i strukturnim dijelovima otpornim na-visoku temperaturu zbog njihove odlične specifične čvrstoće i biokompatibilnosti. Ipak, nakon konvencionalnog kovanja, termičke obrade i mehaničke obrade, njihove površine će neizbježno proizvesti guste oksidne slojeve, nitridne filmove i zaostale kontaminante. Iako ovi spontani površinski slojevi pružaju slabe zaštitne efekte, oni su skloni uzrokovati neujednačenu površinsku teksturu, odstupanje dimenzija i lošu stabilnost u naknadnom zavarivanju, anodizaciji i preciznoj obradi. U teškim slučajevima, zaostali oksidi i mikrodefekti će uvelike smanjiti -trajnu otpornost na koroziju titanijumskih podloga. Stoga je kompletan i standardiziran sistem površinske obrade neophodan za uklanjanje površinskih nevažećih slojeva, ujednačavanje stanja površine i značajno poboljšanje ukupnih antikorozivnih performansi titanijumskih šipki.
Cijeli proces tretmana slijedi progresivnu tehničku logiku uklanjanja defekata, izravnavanja površina i jačanja performansi, uglavnom uključujući mehaničku predtretman, hemijsko kiseljenje, precizno posvjetljivanje, ublažavanje stresa i pasivizaciju, kao i opcionu funkcionalnu modifikaciju.
Mehanička predtretman je nezamjenjiva osnova cijelog procesa.
Tokarenje i grubo brušenje su usvojeni za uklanjanje crne kože kovanja, oksidnog kamenca i mikropukotina, dok se kalibrira zaobljenost i ravnost titanijumskih šipki. S obzirom na nisku toplotnu provodljivost i sklonost{1}}otvrdnjavanju legura titanijuma, mala linearna brzina, velika brzina posmaka i dovoljno hlađenje su potrebni tokom rezanja kako bi se izbjeglo izgaranje površine. Na osnovu toga, pjeskarenje ili pjeskarenje može eliminirati tvrdokorne vruće-okside za obradu i formirati ujednačenu mikro{4}}grubu površinu, što efektivno poboljšava silu vezivanja sljedećih premaza. Ključno je potpuno ukloniti ugrađene abrazivne čestice nakon pjeskarenja kako bi se spriječila strana kontaminacija.
Kao osnovni postupak, hemijsko kiseljenje određuje konačni kvalitet površine i sigurnost titanskih šipki.
Glavni sistem za kiseljenje koristi miješanu azotnu kiselinu i fluorovodoničnu kiselinu, sa konvencionalnim omjerom od 30%-50% azotne kiseline i 3%-8% fluorovodonične kiseline. Fluorovodonična kiselina brzo otapa titanijum oksid i vrši mikro-jetkanje na podlozi, dok azotna kiselina inhibira prekomernu koroziju i podstiče regeneraciju pasivnih filmova. Temperatura reakcije se kontroliše na 20-40 stepeni, a vreme obrade se kreće od desetina sekundi do nekoliko minuta dok se ne pojavi jednolična srebrno{9}}siva metalna površina. Nakon kiseljenja, potrebno je temeljito ispiranje deioniziranom vodom i alkalna neutralizacija kako bi se uklonila zaostala kiselina. Za komponente visokog{12}}opterećenja, potrebno je žarenje vakuum dehidrogenacijom na 650–750 stepeni kako bi se izbjegao rizik od vodonične krtosti.
Tretman za posvjetljivanje je prilagođen prema standardima preciznosti proizvoda.
Poluzavršno poliranje uklanja sitne površinske neravnine do Ra 1,6–3,2 μm, pružajući konzistentnu osnovu za završnu obradu. Visoko{4}}preciznim mehaničkim poliranjem ogledala može se postići ultra-glatka površina ispod Ra 0,2 μm, pogodna za vrhunski-dodatak za satove i precizne strukturne dijelove. Za razliku od mehaničke obrade, elektrolitičko poliranje ne proizvodi radni{9}}sloj koji očvršćava ili zaostalo vlačno naprezanje, dajući ujednačene površine{10}}bez oznaka-bez tečenja, što je optimalan proces za medicinske titanijumske implantate kao što su igle za kosti i zubne komponente.
Pasivacija i žarenje su ključni koraci za poboljšanje otpornosti na koroziju i stabilnost dimenzija.
Svijetlo žarenje pod vakuumom ili zaštitom od argona eliminira zaostalo naprezanje pri obrađivanju uz zadržavanje originalnog metalnog sjaja i vraćanje plastičnosti materijala. Hemijska pasivizacija korištenjem razrijeđene otopine dušične kiseline stvara gust film titanijum dioksida na nano-razmjeri na površini, popravljajući mikroskopske defekte nastale u prethodnim procesima i značajno poboljšavajući otpornost na kiselinu, hlorid i koroziju u obliku slanog spreja.
Za specijalizirane scenarije primjene, dostupni su pomoćni tretmani za jačanje.
Anodizacija može formirati kontrolne oksidne filmove sa dekorativnim bojama i poboljšanom površinskom tvrdoćom, održavajući biokompatibilnost titana. Funkcionalno prskanje PTFE, keramičkih ili DLC premaza efikasno povećava otpornost na habanje, stabilnost na visokim-temperaturama i performanse izolacije industrijskih titanijumskih šipki.
U stvarnoj proizvodnji, kombinacije procesa se formuliraju prema zahtjevima usluge. Obične industrijske titanijumske šipke imaju predtretman, kiseljenje i pasivizaciju; medicinski-proizvodi primjenjuju strogo vodonik-kontrolisano kiseljenje, elektrolitičko poliranje i vakuumsko žarenje; high-dijelovi krajnjeg potrošača koriste poliranje ogledala i anodizaciju u boji; Komponente-otporne na habanje i visoke-komponente zahtijevaju pjeskarenje, hrapavost i keramički premaz. Samo striktnom kontrolom potpunih-parametara procesa i čistoće titanijumske šipke mogu postići površinska stanja{{8}bez oksida,-bez zagađenja i visoke{10}}korozione{11}}otpornosti, dajući potpunu igru vrhunskim performansama materijala od legure titanijuma.
Pročitajte više:Kako učiniti titanijumske žice i titanijumske šipke otpornijim na habanje-