วิธีทำให้ลวดไทเทเนียมและแท่งไทเทเนียมมีความทนทานต่อการสึกหรอ-มากขึ้น

วิธีการเคลือบแบบเปียก

ปัจจุบัน วิธีการเคลือบแบบเปียกเป็นกระบวนการรักษาความทนทานต่อการสึกหรอของพื้นผิว-ที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดสำหรับวัสดุไทเทเนียม โดยการเคลือบโครเมียม (Cr) และนิกเกิล-ฟอสฟอรัส (Ni-P) เป็นตัวอย่างทั่วไป เนื่องจากฟิล์มออกไซด์มีกิจกรรมสูงบนพื้นผิวไททาเนียม การเคลือบโครเมียมโดยตรงจึงมีการยึดเกาะต่ำและมีแนวโน้มที่จะหลุดลอก ดังนั้น กระบวนการมาตรฐานอุตสาหกรรมจึงเป็นวิธีการสอง-ขั้นตอน: ขั้นแรก ชั้นของนิกเกิล (Ni) จะถูกวางลงบนพื้นผิวของแท่งไทเทเนียมหรือสารตั้งต้นของลวดเป็นชั้นการเปลี่ยนผ่านเพื่อเพิ่มการยึดเกาะของสารเคลือบ และจากนั้น โครเมียม (Cr) จะสะสมอยู่บนพื้นผิวของชั้นนิกเกิลเป็นชั้นพื้นผิวที่ทนทานต่อการสึกหรอ-

กระบวนการนี้ใช้อิเล็กโทรลิซิสในการสะสม โดยมีความเร็วในการสร้างฟิล์มที่รวดเร็ว ความหนาของชั้นเคลือบที่ควบคุมได้ และความหนาของการเคลือบที่ต้านทานการสึกหรอ-ตามปกติสามารถเข้าถึงได้หลายไมโครเมตร ความหนาของชั้นเคลือบตกแต่งเพียง 1 μm ก็สามารถบรรลุผลได้เช่นกัน สารเคลือบมีความแข็งสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ทำให้เป็นวิธีการรักษาพื้นผิวที่ต้านทานการสึกหรอ-คุ้มค่า{5}}อย่างมาก

วิธีการแพร่กระจายความร้อน

เดิมทีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการกระจายความร้อน เช่น คาร์บูไรซิ่ง ไนไตรดิง และโบรอนไนซ์สำหรับการชุบแข็งวัสดุเหล็ก หลังจากการปรับและปรับให้เหมาะสมแล้ว ยังสามารถนำไปใช้กับการรักษาความทนทานต่อการสึกหรอของพื้นผิว-ของวัสดุไทเทเนียมได้อีกด้วย หลักการสำคัญของมันคือเพื่อให้องค์ประกอบต่างๆ เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน และโบรอน แพร่กระจายเข้าสู่พื้นผิวโครงตาข่ายของแท่งไทเทเนียมและลวดที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดชั้นสารประกอบไทเทเนียมที่มีความแข็งสูง- ซึ่งทำให้พื้นผิวแข็งตัวได้

ความแข็งของชั้นพื้นผิวของวัสดุไทเทเนียมที่ผ่านการบำบัดสามารถเพิ่มขึ้นได้หลายครั้ง และชั้นที่ชุบแข็งนั้นจะถูกเชื่อมประสานทางโลหะกับวัสดุฐาน โดยไม่มีความเสี่ยงต่อการหลุดลอกของสารเคลือบ ความต้านทานต่อการสึกหรอมีความคงทนและมั่นคง และเหมาะสำหรับใช้ในส่วนประกอบโครงสร้างที่ต้องได้รับแรงเสียดทานและการสึกหรอในระยะยาว-

วิธีการเชื่อม

วิธีการเชื่อมใช้พลาสมาทรานสเฟอร์อาร์กเป็นแหล่งความร้อนในการหลอมวัสดุโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรอ-ความแข็งสูง- จากนั้นจึงเชื่อมเข้ากับพื้นผิวของแท่งไทเทเนียมหรือลวดที่จะเสริมความแข็งแรง ทำให้เกิดชั้นดัดแปลงที่ต้านทานการสึกหรอ-ที่ยึดเหนี่ยวทางโลหะ พื้นผิวที่ผ่านการบำบัดของวัสดุไทเทเนียมมีความต้านทานการสึกหรอดีเยี่ยม และในระหว่างกระบวนการบำบัด เฉพาะพื้นที่เชื่อมในพื้นที่เท่านั้นที่จะได้รับความร้อน โดยไม่จำเป็นต้องวางชิ้นงานทั้งหมดในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการลดลงของคุณสมบัติทางกลที่เกิดจากความร้อนโดยรวมของซับสเตรตไทเทเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม ความหยาบของพื้นผิวหลังจากกระบวนการนี้ค่อนข้างสูงและต้องมีการประมวลผลและการขัดเงาขั้นที่สอง เหมาะสำหรับการแปรรูปแท่งไทเทเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและมีความหนาสูงกว่าเท่านั้น และไม่เหมาะกับลวดไทเทเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางละเอียด-ในขณะนี้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวการสะสมของเฟสด้วยก๊าซ เช่น การสะสมไอสารเคมี (CVD) การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) และการสะสมไอสารเคมีด้วยพลาสมาเสริมประสิทธิภาพ (PCVD) ได้ค่อยๆ นำไปใช้ในสาขาระดับสูง-

กระบวนการเหล่านี้สามารถสะสมสารเคลือบที่มีความแข็งเป็นพิเศษ เช่น ไทเทเนียมไนไตรด์และคาร์บอนที่มีลักษณะคล้ายเพชร-ไว้บนพื้นผิวของแท่งและสายไฟไทเทเนียม ความหนาสม่ำเสมอและควบคุมได้ และการเคลือบมีการยึดเกาะที่แข็งแกร่ง ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังสามารถปรับองค์ประกอบการเคลือบตามความต้องการ โดยคำนึงถึงคุณสมบัติคอมโพสิต เช่น ความต้านทานการกัดกร่อนและการลดแรงเสียดทาน และอุณหภูมิในการประมวลผลต่ำ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลของพื้นผิวไทเทเนียม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายไทเทเนียมขนาดเล็ก-ที่มีความแม่นยำสูงและแท่งไทเทเนียมที่มีความแม่นยำสูง และสามารถตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของสาขาระดับสูง- เช่น การบินและอวกาศและการแพทย์