En raison de leur excellente résistance spécifique, de leur résistance à la corrosion, de leurs bonnes performances à haute température et de leur biocompatibilité, les alliages de titane ont été largement utilisés dans l'aérospatiale, l'industrie militaire, l'industrie civile et d'autres domaines. Cependant, la dureté superficielle de l’alliage de titane est relativement faible et la résistance à l’usure est insuffisante, ce qui limite son application dans certains environnements spécifiques. Pour améliorer ces propriétés, les chercheurs ont développé diverses techniques de traitement de surface pour améliorer les propriétés de surface des alliages de titane.
1. Traitement d'oxydation de surface
Un film d'oxyde a été formé pour améliorer le pouvoir lubrifiant de la surface de l'alliage de titane et réduire l'adhérence pendant le processus d'étirage.
2. Traitement de revêtement
- Revêtement en émulsion de graphite
L'application d'une émulsion de graphite avant l'étirage à chaud assure non seulement une lubrification mais protège également la surface de l'ébauche de l'oxydation. Les exigences relatives à l'émulsion de graphite incluent une teneur en graphite de 20 %-25 %, une taille de particule de 1-3um et une fixation uniforme à la surface de l'ébauche.
- Revêtement à la chaux salée
Une formulation spécifique d'une couche de lubrification à la chaux salée, telle que 12 % de Na2SO4, 12 % de CaO, 0,3 % de Na3PO4, 0,2 % de NaCl et une marge d'eau, complétée par un mélange de 75 % de poudre de savon et 25 % de poudre de soufre ont été utilisés comme lubrifiant en poudre solide.
- Traitement au fluorophosphate
Après avoir nettoyé la surface de l'ébauche métallique par méthode physique, un film de revêtement modifié est formé sur la surface en trempant la solution de revêtement, puis un lubrifiant solide est enduit pour obtenir l'effet lubrifiant d'un faible coefficient de frottement et d'une résistance à l'usure élevée.
3. Placage d'un film métallique
Un film métallique tel que du cuivre, du chrome, du nickel ou de l'étain est plaqué sur la surface de l'alliage de titane pour réduire le contact direct avec le métal pendant le processus d'étirage, réduisant ainsi l'adhérence.
4. Traitement de borylation
Mettez le fil en alliage de titane dans la solution mixte contenant KFB4, BaCl2 et NH4NO3, chauffez-le jusqu'à ébullition, puis trempez-le, retirez-le, nettoyez-le et séchez-le, et formez une couche de fluoroborate sur la surface du fil. Il est également nécessaire d'appliquer une couche de bisulfure d'aluminium sur la surface du fil comme lubrifiant dans la jetée froide.
5. Traitement de conversion chimique
Un film de conversion chimique dense est formé sur la surface de l'alliage de titane grâce à un traitement de conversion chimique. Ce film peut être utilisé comme revêtement lubrifiant pour adsorber le lubrifiant, de sorte que la surface du fil soit lisse après plusieurs passes d'étirage, sans marques d'adhérence ni de glissement.
6. Sélection du lubrifiant
Sélectionnez le lubrifiant approprié, tel que la poudre de savon industriel, l'émulsion de graphite et le mélange de poudre de savon et d'autres matériaux, qui doit avoir une bonne infiltration avec le revêtement et une bonne stabilité thermique.
7. Traitement de surface au laser
Les technologies de traitement au laser, notamment le revêtement laser, l'alliage de surface au laser et la trempe de surface au laser, peuvent améliorer la résistance à l'usure, à la corrosion et la dureté en modifiant la microstructure de la couche de surface. L’avantage du traitement laser est que les propriétés de surface peuvent être considérablement améliorées sans modifier les propriétés de la matrice en alliage de titane.
8. Oxydation par micro-arc
Il s'agit d'une technologie de croissance in situ d'un film céramique sur la surface de l'alliage de titane, qui peut former une couche de film céramique avec une excellente résistance à la corrosion et à l'usure sur la surface de l'alliage de titane. La technologie d'oxydation par micro-arc présente les caractéristiques d'une protection de l'environnement verte, conformément à la stratégie de développement durable.
9. Implantation ionique
En injectant de l'azote, de l'oxygène, du carbone et d'autres éléments dans la surface des alliages de titane, la dureté de la surface et la résistance à l'usure peuvent être améliorées. L'épaisseur de la couche d'implantation ionique est généralement de l'ordre du nanomètre, ce qui peut améliorer considérablement les propriétés de surface des alliages de titane.
10. Méthode de diffusion thermique
En étalant des éléments d'alliage sur la surface de l'alliage de titane à haute température, une couche d'alliage est formée, améliorant ainsi la dureté et la résistance à l'usure de la surface.
