سبائك التيتانيومتُستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والهندسة البحرية والأجهزة الطبية وغيرها من المجالات نظرًا لقوتها النوعية العالية ومقاومتها الممتازة للتآكل. ومع ذلك، فهي ذات صلابة متأصلة منخفضة (حوالي 300-350 فولت عالي لـ GR5) ومقاومة ضعيفة لتآكل المواد اللاصقة والتآكل الكاشط؛ يعد تعديل السطح هو الأسلوب الأساسي لمعالجة أوجه القصور المرتبطة-بالتآكل. في الوقت الحالي، يمكن تصنيف التقنيات السائدة إلى ستة أساليب رئيسية-تكنولوجية واحدة-للمعالجة الحرارية الكيميائية، وترسيب البخار، وشعاع الطاقة العالية-وتعديل الليزر، والرش الحراري،-والأكسدة القوسية الدقيقة، وتشوه السطح وزرع الأيونات-فضلًا عن أساليب المعالجة المركبة التي تدمج تقنيات متعددة. تختلف المبادئ وخصائص الأداء والسيناريوهات القابلة للتطبيق لهذه الأساليب بشكل كبير.
1. نهج تكنولوجيا ترسيب البخار
المبدأ الأساسي
في بيئة مفرغة، يتم ترسيب الأغشية الصلبة ذات مقياس الميكرومتر- أو النانومتر- على سطح سبائك التيتانيوم من خلال التبخر الفيزيائي/الرش أو التفاعلات الكيميائية، مما يؤدي إلى سماكة طلاء يمكن التحكم فيها بدقة وتشطيب عالي للسطح.
فروع العملية النموذجية
ترسيب البخار الفيزيائي (PVD)
العمليات الرئيسية: الطلاء الأيوني متعدد الأقواس-والرش بالمغنطرون والترسيب المساعد لشعاع الأيونات-
تدفق العملية: التنظيف الدقيق لقطع العمل ← التثبيت في غرفة التفريغ ← تنشيط السطح عبر النقش الأيوني ← إدخال غازات التفاعل (N₂، C₂H₂، إلخ) ← التبخر المستهدف/الرشق ← ترسيب الفيلم ← التبريد والإزالة من الغرفة
أنظمة الطلاء النموذجية: TiN، وTiCN، وCrN، والماس-مثل الكربون (DLC)، والطلاءات المركبة المتدرجة
خصائص الأداء: صلابة TiN 2000-2500 HV؛ يمكن أن تصل صلابة طلاء DLC إلى أكثر من 3000 فولت عالي؛ سمك الطلاء 1-10 ميكرومتر
المزايا: درجة حرارة معالجة منخفضة (عادة < 200 درجة )، عدم حدوث أي تشوه في قطعة العمل تقريبًا، سطح طلاء أملس، صديق للبيئة وخالي من التلوث-
القيود: الطلاءات الرقيقة، وقدرة تحمل الحمولة المحدودة-، وقوة الارتباط أضعف من الانتشار-الطبقات المعدلة، وعرضة للفشل تحت أحمال الصدمات
التطبيقات النموذجية: الأجهزة الطبية الدقيقة، وأدوات القطع، ومكونات النقل الجوي الدقيقة، وأدوات التثبيت عالية الجودة
ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
المبدأ: تخضع المواد الأولية الغازية لتفاعلات كيميائية على سطح سبائك التيتانيوم ذات درجات الحرارة المرتفعة- لتكوين طبقات صلبة في الموقع
خصائص الأداء: طلاءات كثيفة ذات التصاق فائق مقارنة بـ PVD؛ سمك قابل للتعديل من 5 إلى 50 ميكرومتر
القيود: درجات حرارة المعالجة عادة ما تكون أعلى من 800 درجة، والتي يمكن أن تسبب بسهولة تحولات طورية ونمو الحبوب في سبائك التيتانيوم؛ تشوه كبير في الشغل. تطبيقات صناعية محدودة
2. نهج تكنولوجيا تعديل شعاع الليزر عالي الطاقة
المبدأ الأساسي
ومن خلال الاستفادة من خصائص التسخين السريع والتبريد السريع لأشعة الليزر{0}}عالية الطاقة، تعمل هذه الطريقة على إذابة الطبقة السطحية لسبائك التيتانيوم وتعديلها، أو إدخال مسحوق السبائك في نفس الوقت لتشكيل طبقة تكسية. يتم ربط الطلاء معدنيًا بالركيزة، مما يؤدي إلى قدرة تحمل رائعة- ومقاومة للصدمات.
فروع العملية النموذجية
- الكسوة بالليزر
- صناعة السبائك بالليزر
- إعادة الصهر بالليزر
لا توجد طريقة واحدة يمكنها تلبية جميع المتطلبات؛ تتطلب عملية الاختيار الفعلية تقييمًا شاملاً يوازن بين أبعاد الأجزاء وظروف التشغيل وميزانيات التكلفة والمتطلبات البيئية. بالنسبة إلى -مكونات سبائك التيتانيوم المتطورة، تظهر طرق المعالجة الهجينة (مثل النيترة مع طلاءات PVD) كمجال جديد للاستكشاف، ولكن لا يزال استقرارها الصناعي بحاجة إلى مزيد من التحقق من الصحة.
البريد الإلكتروني-:garychen3215@hotmail.com
العنوان: رقم 35، طريق باوتي، مدينة باوجى، مقاطعة شنشي، الصين
جهة الاتصال: السيد غاري تشين
الهاتف: +86-917-8883215
الجوال/الواتساب: +86 13092900605
