टाइटेनियम बार सतह का उपचार: संक्षारण और पहनने का प्रतिरोध

टाइटेनियम बार संरचनात्मक घटकों, ट्रांसमिशन भागों, प्रत्यारोपण उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, उनकी कम सतह कठोरता और खराब पहनने के प्रतिरोध के साथ-साथ कठोर वातावरण में गड्ढों और दरारों में जंग लगने की संवेदनशीलता होती है। भूतल उपचार उनके संक्षारण और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ा सकता है, जिससे प्रदर्शन अनुकूलन सक्षम हो सकता है।

 

 

 

1.1 यांत्रिक उपचार

यह बिना किसी रासायनिक अभिकर्मकों, सरल प्रक्रियाओं और कम लागत के भौतिक प्रभावों के माध्यम से टाइटेनियम बार की सतह को संशोधित करता है।

मैकेनिकल पॉलिशिंग से चरण दर चरण पीसने के माध्यम से सतह के खुरदरेपन Ra＜ 0.01 μm के साथ दर्पण जैसी फिनिश प्राप्त की जा सकती है।

सैंडब्लास्टिंग उच्च गति वाले रेत कणों के प्रभाव के माध्यम से ऑक्साइड परतों और दूषित पदार्थों को हटा देती है, जिससे बंधन शक्ति में सुधार के लिए रा 2-5 μm के साथ एक खुरदरी सतह बन जाती है।

 

1.2 रासायनिक उपचार

यह सतह की स्थिति को नियंत्रित करता है, अशुद्धियों को हटाता है और रासायनिक अभिकर्मकों और टाइटेनियम बार की सतह के बीच प्रतिक्रिया के माध्यम से समतलता को अनुकूलित करता है, बाद में मजबूती के लिए नींव रखता है।

रासायनिक पॉलिशिंग सतह की फिनिश को बेहतर बनाने के लिए कमजोर एसिड या क्षारीय समाधान का उपयोग करती है और सिलेन सीलिंग की आवश्यकता होती है।

अचार के शुद्धिकरण में ऑक्साइड स्केल और अशुद्धियों को हटाने के लिए हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड {{0} नाइट्रिक एसिड मिश्रित घोल अपनाया जाता है।

संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीकरण उच्च तापमान पर ऑक्साइड फिल्म को गाढ़ा कर सकता है।

 

 

2.1 विद्युतरासायनिक उपचार

यह इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से टाइटेनियम बार की सतह पर एक घनी ऑक्साइड फिल्म बनाता है, जिसमें नियंत्रणीय प्रक्रियाओं के साथ संक्षारण और पहनने का प्रतिरोध दोनों होता है।

एनोडाइजेशन 1-30 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक TiO₂ फिल्म तैयार करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट में 10-200 V का वोल्टेज लागू करता है, जो पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और जैव-अनुकूलता को बढ़ाता है; प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित करने से फोटोकैटलिसिस और सेंसर क्षेत्रों के लिए छिद्रपूर्ण TiO₂ नैनोट्यूब सरणियाँ तैयार की जा सकती हैं।

माइक्रो {{0} आर्क ऑक्सीडेशन, एक उन्नत एनोडाइजेशन तकनीक, एचवी 1500+ की कठोरता और 800 डिग्री से ऊपर उच्च तापमान प्रतिरोध के साथ-साथ अच्छे इन्सुलेशन प्रदर्शन के साथ सिरेमिक - ग्रेड ऑक्साइड परत बनाने के लिए 300-600 वी का उच्च वोल्टेज लागू करता है।

 

2.2 ताप उपचार संशोधन

यह उच्च तापमान या प्लाज्मा तत्व प्रसार के माध्यम से टाइटेनियम बार की सतह पर एक कठोर मिश्र धातु की परत बनाता है, कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करता है।

नाइट्राइडिंग सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है, जो 5-20 माइक्रोन की मोटाई और एचवी 2000 की कठोरता के साथ एक TiN/Ti₂N परत बना सकती है, जिससे घर्षण गुणांक 60% कम हो जाता है, और इसका उपयोग ज्यादातर उच्च लोड ट्रांसमिशन भागों के लिए किया जाता है; प्लाज्मा नाइट्रॉक्सीडेशन बेहतर प्रदर्शन और छोटे विरूपण के साथ एक मिश्रित परत बनाता है।

कार्बराइजिंग 2-10 μm की मोटाई और 800 डिग्री तक उच्च तापमान प्रतिरोध के साथ एक TiC परत बनाता है; बोरिंग में उच्च कठोरता होती है लेकिन प्रक्रियाएँ जटिल होती हैं।

 

2.3 कोटिंग और समग्र प्रौद्योगिकियाँ

यह संक्षारण और पहनने के प्रतिरोध को अनुकूलित करने के लिए टाइटेनियम बार की सतह पर कार्यात्मक कोटिंग्स तैयार कर सकता है, जो टाइटेनियम बार की सतह को मजबूत करने के लिए एक महत्वपूर्ण साधन है।

घर्षण को कम करने के लिए चिकनाई और एंटी-चिपकने वाली कोटिंग का उपयोग किया जाता है: ग्रेफाइट इमल्शन कोटिंग 1-5 माइक्रोन चिकनाई वाली फिल्म बनाती है, जो ऑक्सीकरण का प्रतिरोध करती है और प्रसंस्करण हानि को 30% से अधिक कम करती है; फ्लोरोफॉस्फेट कोटिंग्स का घर्षण गुणांक 0.1 जितना कम होता है।

उच्च {{0}अंत कार्यात्मक कोटिंग्स: बायोसेरेमिक (एचए) कोटिंग्स का उपयोग ऑसियोइंटीग्रेशन को बढ़ावा देने के लिए आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के लिए किया जाता है; डीएलसी कोटिंग्स में एचवी 3000-5000 की कठोरता और 0.05 का घर्षण गुणांक होता है; कीमती धातु कोटिंग्स में संक्षारण प्रतिरोध अच्छा होता है, लेकिन इनके फटने और लागत अधिक होने का खतरा होता है; इलेक्ट्रोप्लेटेड नैनो निकेल और सिल्वर पहनने के प्रतिरोध और जब्ती विरोधी प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, जिससे एयरोस्पेस ब्लेड की "जब्ती" समस्या का समाधान हो सकता है।

 

 

3.1 लेज़र भूतल उपचार

यह उच्च गति, उच्च परिशुद्धता और मैट्रिक्स पर कम प्रभाव की विशेषता वाले उच्च ऊर्जा लेजर के साथ टाइटेनियम बार की सतह को संशोधित करता है, और साथ ही पहनने और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

लेजर क्लैडिंग 0.5-2 मिमी मिश्र धातु परत तैयार करने के लिए जीआर5 टाइटेनियम पाउडर का उपयोग करती है, जिससे पहनने के प्रतिरोध में 5 गुना सुधार होता है, जो भारी काम की परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

लेजर सतह मिश्रधातु नाइट्रोजन और कार्बन में घुसपैठ करके एचवी 1000-2000 के साथ एक ढाल परत बना सकती है।

एनोडाइजेशन के साथ संयुक्त लेजर रंगीन टाइटेनियम प्रसंस्करण सुरक्षा और सजावट को ध्यान में रखता है।

 

3.2 आयन प्रत्यारोपण प्रौद्योगिकी

यह नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और अन्य आयनों को 0.1-1 माइक्रोन की गहराई के साथ टाइटेनियम बार की सतह में इंजेक्ट करता है, जो कठोरता को 3 गुना बढ़ा सकता है और संक्षारण वर्तमान घनत्व को परिमाण के दो आदेशों तक कम कर सकता है। यह तकनीक मैट्रिक्स प्रदर्शन को नहीं बदलती है और नैनोस्केल मजबूती प्राप्त करती है।

कीमती धातु आयनों को प्रत्यारोपित करने से बेहतर संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन इसकी लागत अधिक है और अभी भी शोध चल रहा है।

 

3.3 समग्र संशोधन प्रौद्योगिकी

जटिल कामकाजी परिस्थितियों को पूरा करने के लिए एकल सतह उपचार मुश्किल है, और कई प्रौद्योगिकियों का संयोजन मुख्यधारा बन गया है। एनोडाइजेशन और मैग्नेट्रोन स्पटरिंग का संयोजन >99% की जीवाणुरोधी दर के साथ TiO₂/Ag जीवाणुरोधी कोटिंग तैयार कर सकता है, जो चिकित्सा उपकरणों और प्रत्यारोपण के लिए उपयुक्त है; प्लाज्मा नाइट्रोऑक्सीडेशन और लेजर क्लैडिंग का संयोजन संक्षारण प्रतिरोध और भारी शुल्क पहनने के प्रतिरोध को ध्यान में रखता है।

 

 

टाइटेनियम राउंड बार के निर्माण में विशेषज्ञता, हम आपकी पूछताछ का स्वागत करते हैं:Sam.Rui@bjrh-titanium.com