Die Titanlegierung Ti-6Al-4V ist in ihren weiteren technischen Anwendungen aufgrund ihrer geringen Härte, schlechten Scherfestigkeit und schlechten Verschleißfestigkeit stark eingeschränkt. Mithilfe verschiedener Oberflächenmodifizierungstechniken können verschiedene Arten hartmodifizierter Schichten auf der Oberfläche von Titanlegierungen gebildet werden, um die Verschleißfestigkeit von Titanlegierungen zu maximieren und ihre Lebensdauer zu verlängern. Gängige Methoden zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte von Titanlegierungen sind wie folgt.
Mikro-Lichtbogenoxidation ist eine Technologie, die Lichtbogenentladung und plasmachemische und elektrochemische Prinzipien nutzt, um eine in situ gewachsene Keramikschicht auf der Materialoberfläche zu bilden. Nach der Mikrolichtbogenoxidationsbehandlung kann auf der Materialoberfläche eine harte, modifizierte Beschichtung mit guter Qualität und fester Bindung gebildet werden, die die mechanische Leistung und die Betriebsleistung von Titanlegierungen erheblich verbessern kann. Das physikalische Bild der Titanlegierung Ti-6Al-4V nach der Mikrolichtbogenoxidation ist in Abbildung 1 dargestellt.
Durch die Feststoffaufkohlungstechnologie kann auf der Oberfläche von Titanlegierungen eine TiC-Verbindungsschicht mit hoher -Härte gebildet werden. Aufgrund seiner engen metallurgischen Bindung mit der Titanlegierungsmatrix kann es die Verschleißfestigkeit von Titanlegierungen deutlich verbessern. Durch den Einsatz verschiedener Oberflächenmodifizierungstechniken können die tribologischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Hochtemperaturstabilität von Titanlegierungen effektiv verbessert werden. Nach einer abgestuften Gasaufkohlungsbehandlung der Titanlegierung Ti-6Al-4V in einer Vakuumumgebung bildet sich auf ihrer Oberfläche eine mikroporöse TiC-Keramikschicht mit einem Mikrohärtewert von bis zu 778 HV, was etwa 2,3-mal höher ist als der der Matrix. Die TiC-Keramikphase ist fein und gehört zu einer Phase mit hoher Härte, die die Oberflächenfestigkeit und Scherfestigkeit von Titanlegierungen verbessern und die Volumenverschleißrate des Materials erheblich reduzieren kann, wodurch die tribologische Leistung der Legierung verbessert wird; Nach dem Aufkohlen ist seine elektrochemische Korrosionsleistung leicht verringert, es gehört jedoch immer noch zu den korrosionsbeständigen Materialien und hat keinen Einfluss auf seine Verwendung.
Unter Wirbelschichtborierung versteht man eine Technologie, bei der aktive Boratome freigesetzt werden, nachdem das fluidisierte Medium in einem Wirbelbett bei relativ hoher Temperatur intensiver Bewegung ausgesetzt ist, und sich dann durch Atomdiffusion mit der Materialmatrix verbinden, um eine harte Boridschicht zu bilden. Auf der Oberfläche bildet sich eine Hartstoffschicht aus TiB2- und TiB-Phasen mit einer maximalen Dicke von 25 µm. Nach der Borierungsbehandlung werden die Oberflächenhärte und die Verschleißfestigkeit deutlich verbessert.
Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. ist ein qualitativ hochwertiger Lieferant, der die gesamte Industriekette vom Titanlegierungsrohstoff bis zur Präzisionsverarbeitung abdeckt. Das Unternehmen verfügt über fast 20 Jahre Forschung und umfangreiche Erfahrung in der Oberflächenbehandlungstechnologie und -anwendung im Bereich der Schiffsausrüstung aus Titanlegierungen und kann Benutzern bessere Lösungen für die Oberflächenbehandlungstechnologie bieten.
