Aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în industria aerospațială, militară și civilă datorită raportului lor excepțional rezistență-greutate, rezistenței la coroziune, capacităților la temperaturi ridicate și biocompatibilității. Cu toate acestea, duritatea relativ scăzută a suprafeței și rezistența inadecvată la uzură a aliajelor de titan au impus limitări în medii specifice. Pentru a depăși aceste provocări, cercetătorii au dezvoltat diverse tehnici de tratare a suprafeței pentru a îmbunătăți performanța suprafeței aliajelor de titan.
O metodă eficientă este tratamentul de oxidare a suprafeței, care implică formarea unui film de oxid pentru a îmbunătăți lubrifierea și a reduce aderența în timpul proceselor de trefilare. Tratamentele de acoperire, cum ar fi acoperirea cu emulsie de grafit și acoperirea cu sare de var oferă lubrifiere și protecție împotriva oxidării, îmbunătățind proprietățile suprafeței. Tratamentul cu fluorofosfat presupune acoperirea suprafeței cu o peliculă modificată urmată de aplicarea lubrifiantului solid pentru a obține o frecare scăzută și o rezistență ridicată la uzură.
O altă abordare este placarea cu peliculă metalică, în care un strat de metale precum cupru, crom, nichel sau staniu este depus pe suprafața aliajului de titan pentru a reduce contactul direct cu metalul în timpul trefilării, minimizând astfel aderența. Tratamentul de borare implică scufundarea firelor din aliaj de titan într-o soluție care conține KFB4, BaCl2 și NH4NO3 pentru a crea un strat de fluoroborat pe suprafață, urmată de aplicarea disulfurei de aluminiu ca lubrifiant în timpul trefilării la rece.
Tratamentul de conversie chimică formează o peliculă densă de conversie pe suprafața aliajului de titan, servind ca o acoperire lubrifiantă care adsorbe lubrifianții, rezultând suprafețe netede după mai multe procese de tragere. Selectarea lubrifianților adecvați, cum ar fi pudra de săpun industrial, emulsie de grafit și amestecuri de pudră de săpun și alte materiale cu o bună umectabilitate și stabilitate termică este crucială.
Tratamentele de suprafață cu laser, cum ar fi placarea cu laser, alierea și călirea, modifică microstructura suprafeței pentru a îmbunătăți rezistența la uzură, rezistența la coroziune și duritatea fără a compromite proprietățile de bază ale aliajelor de titan. Oxidarea cu micro-arc este o tehnică ecologică care crește folii ceramice in situ pe suprafețe din aliaj de titan, oferind o rezistență excelentă la coroziune și uzură.
