鈦及鈦合金具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和高的比強(qiáng)度,是能迅速生成氧化膜的活潑金屬,也稱為“網(wǎng)“金屬。鈦合金的鈍化性能優(yōu)手鋁合金和大多數(shù)不銹鋼。鈦合金熔點(diǎn)高,可以彌補(bǔ)鋁合金等無法在高于 425°條件下使用的不足。近年來,隨者鈦合金在國(guó)防尖端科技領(lǐng)城和民用工業(yè)方面均得到廣泛應(yīng)用,表面處理技術(shù)也得到飛速發(fā)展。這就意味著鈦的原始鈍化氧化膜在很多場(chǎng)合下不能滿足各種不同的性能要求,化學(xué)氧化、電化學(xué)陽(yáng)極氧化、微弧氧化
各種涂鍍層技術(shù)受到越來越多的重視。從理論和應(yīng)用創(chuàng)新的研務(wù)課題到結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用的技術(shù)研發(fā),乃至一些公司推出的表面處理新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的經(jīng)營(yíng),以及專利的申請(qǐng),這些表面處理技術(shù)均十分踴躍,并且在各個(gè)不同領(lǐng)域的應(yīng)用也展現(xiàn)出新的大
好局面。在航空航天方面,鈦合金由于具有高的比強(qiáng)度,應(yīng)用于新一代飛機(jī)生產(chǎn)上的量越來越大,因此鈦合金表面處理技術(shù)(陽(yáng)極氧化)逐漸形成了航空系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在醫(yī)學(xué)上,鈦合金與人體排斥性低,廣泛應(yīng)用于牙齒 、骨路及血管內(nèi)支架等方面,成為種引人注目的生物金屬材料,由此引出了很多增加鈦合金鈍化性能、提高其表面生物活性的研究成果。在建筑上,由于鈦合金獨(dú)特的特點(diǎn),其用量逐年增加,一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼建起了鈦材建筑物表面處理技術(shù)更是必不可少的。
鈦合金在性能上的一些不足之處,如抗粘連能力差,導(dǎo)致它比不銹鋼、鎳基合金等許多金屬材料的耐磨性差,電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率低,不易承受釬焊等,這在一定程度上限制了它的應(yīng)用。但經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?,鈦合金可獲得優(yōu)良的獨(dú)特表面狀態(tài)和性能,可以在很大程度上改善鈦合金的這些先天不足。為了進(jìn)一步擴(kuò)大鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)鈦合金表面進(jìn)行改性處理的研究工作悄然興起。表面改性的方法很多,從目前的研究和應(yīng)用情況來看,進(jìn)行陽(yáng)極氧化是一種行之有效的方法。鈦合金陽(yáng)極氧化膜具有比鈦更高的硬度、強(qiáng)度、耐蝕性及耐磨性,隨著膜層厚度的變化,其表面可星現(xiàn)各種顏色,是理想的裝飾層和保護(hù)層。作為新技術(shù),陽(yáng)極氧化乃至陽(yáng)極微弧氧化都處在迅速發(fā)展并逐步向 工程化水平挺進(jìn)的階段。
鈦材加工過程中有可能過度氧化或受到污染,因此需要進(jìn)行表面處理,這就構(gòu)成鈦材的表面凈化處理技術(shù)。每種鈦材加工前后都必須經(jīng)過熱處理。在大氣環(huán)境下經(jīng)過熱態(tài)加工,鈦合金的基體表面生成一層氧化膜(較厚的稱為氧化皮),這層氧化膜結(jié)構(gòu)很致密,而且與基體黏附很牢,其厚度和成分直接與熱處理的溫度和時(shí)間有關(guān)。氧化皮結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,是由 T0,及鈦的其他低價(jià)氧化物構(gòu)成的非計(jì)量化合物,包括 Ti0,、Ti,0.、TO 等。加工的精整階段,必須要清除這些氧化皮和殘留的潤(rùn)滑劑涂層,以獲得光亮整潔的鈦材。像鋼、鋁等金屬材料在生產(chǎn)過程中必須采用表面處理技術(shù)來進(jìn)行表面處理一樣,隨著鈦工業(yè)的發(fā)展,鈦合金表面處理技術(shù)已經(jīng)形成了一套獨(dú)立的工藝技術(shù),成為不可或缺的加工輔助工藝。該
技術(shù)包括兩個(gè)方面內(nèi)容:
(1)鈦表面凈化處理。經(jīng)過高溫?zé)峒庸さ拟伈?,必須進(jìn)行脫脂和去除高溫形成的表面氧化皮;新的鈦設(shè)備或使用一段時(shí)間后的舊鈦設(shè)備(及鈦零件),常有沉積物及污染物黏附,要清洗干凈這些污物。
(2)鈦表面防護(hù)處理。加工出的鈦設(shè)備或零件如果是為了專門的目的,如防腐、耐磨、提高生物活性、防高溫、延長(zhǎng)使用壽命等就需要對(duì)鈦材表面進(jìn)行成膜處理,其目的是使表面層達(dá)到某種特殊的性能,也包括提高裝飾效果。表面防護(hù)的方法可分為表面轉(zhuǎn)化膜和涂鍍層兩大系列。直接將基材表面轉(zhuǎn)化為不同類型的膜層,如表面氧化處理、氮化處理等,可歸結(jié)為表面轉(zhuǎn)化膜處理系列。鈦的陽(yáng)極氧化著色以及微弧氧化等都屬于轉(zhuǎn)化膜的范疇,而且它們是非常活躍的研究領(lǐng)城,正在發(fā)展成為有著廣闊工程應(yīng)用前景的表面處理技術(shù)。涂鍍層的制備是在材料表層涂裝上有機(jī)或無機(jī)的膜層,通常直接涂裝上去的稱為涂層,通電使金屬離子還原到施鍍表面上成膜的稱為鍍層。離子鍍 Ti-Pd 合金或火焰噴涂硬質(zhì)合金等耐磨材料等屬于涂鍍層表面處理的范疇。
表面凈化處理與表面防護(hù)處理的功能和作用并非截然分開的。有時(shí)候,防護(hù)的工程也能達(dá)到凈化的效果。在氧化成膜過程中,消除鈦表面的鐵沾污起到了修復(fù)機(jī)械劃傷造成膜破裂的作用,也杜絕了鈦表面由于鐵沾污引起的吸氫。正因?yàn)槿绱?,英?guó)鈦設(shè)備制造規(guī)范中規(guī)定要進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,美國(guó)也對(duì)煉油廣用的鈦熱交換器先進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,之后再進(jìn)行組裝。在拉拔加工過程中,鈦合金材料表面形成一層陽(yáng)極氧化膜可以改善鈦材表面吸附潤(rùn)滑劑的能力,又能使金屬基材與模具(工具)不直接接觸,防止黏結(jié),因而大大改善了拉拔工藝性能。與空氣中加熱氧化比較,陽(yáng)極氧化生成的氧化膜致密均勻,成膜過程易于控制,金屬基體氧含量低。因此,鈦等稀有金屬在線材拉拔工序之前全采用陽(yáng)極氧化。
億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類:鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽(yáng)極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件
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