Dzięki zaletom wysokiej wytrzymałości właściwej i dobrej odporności na ciepło, stop tytanu Ti-6A1-4V jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, petrochemicznym, spożywczym i medycznym, stanowiąc 75% ~ 85% całkowitego zużycia stopu tytanu, stając się atutem stopu stopu tytanu. Jednak wady wydajności, takie jak niska twardość, słaba odporność na zużycie i słaba odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze, znacznie ograniczają dalszy rozwójStop tytanu gr.5.
Istnieje wiele technologii modyfikacji powierzchni stopu tytanu Gr.5, w tym tradycyjne technologie modyfikacji reprezentowane przez utlenianie termochemiczne, galwanizację i powlekanie bezprądowe, a także nowoczesne technologie obróbki powierzchni materiałów, takie jak osadzanie z fazy gazowej, implantacja jonów, utlenianie mikro-łukiem i obróbka powierzchni jarzeniem.
(1) Chemiczna obróbka cieplna
Stop tytanu Gr.5 ma aktywne właściwości chemiczne i może reagować z różnymi pierwiastkami w różnych temperaturach, a chemiczne metody obróbki cieplnej, takie jak utlenianie, amoniak i nawęglanie, mogą przygotować twardą warstwę ceramiczną na powierzchni stopu, aby poprawić odporność powierzchni i odporność cieplną stopu tytanu. Warstwa ceramiczna uzyskana metodą termochemiczną może również skutecznie hamować powstawanie pęknięć i zapobiegać ich propagacji, dzięki czemu można znacznie poprawić odporność kawitacyjną stopu tytanu Gr.5.
Stosując technologię infiltracji amoniaku pod niskim-ciśnieniem, można uzyskać powłoki TiN i TiAIN przy dobrym połączeniu z podłożem, głębokość utwardzonej warstwy wynosi 50~60um, a twardość powierzchni wynosi 1000-1100HV. Odporną na zużycie powłokę TiN/TiN na powierzchni stopu Gr.5 można znacznie poprawić metodą infiltracji amoniakiem w plazmie, co może znacznie poprawić twardość powierzchni i odporność stopu na zużycie. W niskiej temperaturze (950 stopni) zmodyfikowaną warstwę o grubości 3 ~ 15,4um można przygotować na powierzchni stopu o przepuszczalności boru Gr.5 przez 5 ~ 40 godzin, a twardość wzrasta około 5 razy w porównaniu z osnową, a współczynnik odporności na zużycie powierzchniowe zmniejsza się do 0,2 ~ 0,3, a odporność na zużycie została znacznie poprawiona.
(2) Naparowywanie
Naparowywanie polega na skropleniu pary materiału, który ma być osadzony na materiale podłoża w warunkach próżniowych, w celu uzyskania cienkiej warstwy spełniającej wymagania, a cienkowarstwową powłokę ochronną o doskonałych parametrach można uzyskać na powierzchni stopu Gr.5 poprzez fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) lub chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i metody derywatyzacji obiema metodami.
Szerokopasmową powłokę przeciwodblaskową-podczerwoną można przygotować na powierzchni Gr.5 poprzez chemiczne osadzanie z fazy gazowej, a współczynnik przepustowości szerokopasmowej przez powierzchnię stopu osiąga 3~12um, dzięki czemu można poprawić skuteczność ukrywania się podczerwieni stopu Gr.5. Cienkie warstwy diamentu można przygotować na powierzchni Gr.5 poprzez chemiczne osadzanie w plazmie mikrofalowej i chemiczne osadzanie gorącymi włóknami. Folie mikrodiamentowe i nanodiamentowe o wysokiej czystości CH, H2 i Ar jako surowce można otrzymać na powierzchni stopu Gr.5 poprzez chemiczne osadzanie z fazy gazowej na gorąco włókien. Powłoka-podobna do diamentu charakteryzuje się dobrą biokompatybilnością, doskonałymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi oraz doskonałą odpornością na zużycie, co ma ogromne znaczenie dla dalszego zastosowania stopu tytanu w medycynie.
