Con sus ventajas de alta resistencia específica y buena resistencia al calor, la aleación de titanio Ti-6A1-4V se usa ampliamente en los campos aeroespacial, petroquímico, alimentario y médico, y representa del 75% al 85% del uso total de la aleación de titanio, convirtiéndose en la aleación de triunfo en la aleación de titanio. Sin embargo, los defectos de rendimiento, como la baja dureza, la mala resistencia al desgaste y la mala resistencia a la oxidación a altas temperaturas, limitan en gran medida el desarrollo posterior deAleación de titanio Gr.5.
Existen muchas tecnologías de modificación de superficies para aleaciones de titanio Gr.5, incluidas tecnologías de modificación tradicionales representadas por oxidación termoquímica, galvanoplastia y enchapado no electrolítico, así como tecnologías modernas de tratamiento de superficies de materiales como deposición de vapor, implantación de iones, oxidación por micro-arco y tratamiento de superficies luminosas.
(1) Tratamiento térmico químico
La aleación de titanio Gr.5 tiene propiedades químicas activas y puede reaccionar con una variedad de elementos a diferentes temperaturas, y los métodos de tratamiento térmico químico como la oxidación, el amoníaco y la carburación pueden preparar una capa cerámica dura en la superficie de la aleación para mejorar la resistencia superficial y la resistencia al calor de la aleación de titanio. La capa cerámica obtenida por método termoquímico también puede inhibir eficazmente la formación de grietas y prevenir su propagación, de modo que la resistencia a la cavitación de la aleación de titanio Gr.5 se puede mejorar significativamente.
Utilizando la tecnología de tratamiento de infiltración de amoníaco al vacío de baja-presión, se pueden obtener recubrimientos de TiN y TiAIN con una buena combinación con el sustrato, la profundidad de la capa endurecida es de 50~60um y la dureza de la superficie es de 1000-1100HV. El recubrimiento resistente al desgaste TiN/TiN en la superficie de la aleación Gr.5 se puede mejorar significativamente mediante el método de infiltración de amoníaco por plasma, que puede mejorar significativamente la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste de la aleación. A baja temperatura (950 grados), la capa modificada de 3~15,4um se puede preparar en la superficie de la aleación durante 5~40h de permeabilidad al boro de Gr.5, y la dureza aumenta aproximadamente 5 veces en comparación con la matriz, y el coeficiente de resistencia al desgaste de la superficie se reduce a 0,2~0,3, y la resistencia al desgaste se ha mejorado significativamente.
(2) Deposición de vapor
La deposición de vapor consiste en condensar el vapor del material que se depositará sobre el material del sustrato en condiciones de vacío para obtener una película delgada que cumpla con los requisitos, y la capa protectora de película delgada con excelente rendimiento se puede obtener en la superficie de la aleación Gr.5 mediante deposición física de vapor (PVD) o deposición química de vapor (CVD) y métodos de derivatización de ambos métodos.
El recubrimiento antirreflectante de banda ancha infrarroja- se puede preparar en la superficie de Gr.5 mediante deposición química de vapor, y la velocidad de paso de banda ancha de la superficie de la aleación alcanza 3~12um, de modo que se puede mejorar el rendimiento sigiloso de infrarrojos de la aleación Gr.5. Se pueden preparar películas delgadas de diamante en la superficie del Gr.5 mediante deposición química de plasma de microondas y deposición química de filamento caliente. Se pueden obtener películas de microdiamante y nanodiamante con CH, H2 y Ar de alta pureza como materias primas en la superficie de la aleación Gr.5 mediante deposición química de vapor de filamentos calientes. El recubrimiento similar al diamante-tiene buena biocompatibilidad, excelentes propiedades físicas y químicas y excelente resistencia al desgaste, lo cual es de gran importancia para la aplicación posterior de la aleación de titanio en el campo médico.
