Barres de titanis'utilitzen àmpliament a la indústria química, equips mèdics, electrònica de consum de gamma alta-i peces estructurals resistents a les altes-temperaturas a causa de la seva excel·lent resistència específica i biocompatibilitat. No obstant això, després de la forja convencional, el tractament tèrmic i el mecanitzat mecànic, les seves superfícies produiran inevitablement capes d'òxid denses, pel·lícules de nitrur i contaminants residuals. Tot i que aquestes capes superficials espontànies proporcionen efectes protectors febles, són propenses a causar textura superficial desigual, desviació dimensional i poca estabilitat en la soldadura posterior, l'anodització i el mecanitzat de precisió. En casos greus, els òxids residuals i els microdefectes reduiran considerablement la resistència a la corrosió a llarg termini- dels substrats de titani. Per tant, un sistema de tractament de superfícies complet i estandarditzat és essencial per eliminar les capes superficials no vàlides, unificar els estats superficials i millorar significativament el rendiment global anticorrosió de les barres de titani.
Tot el procés de tractament segueix una lògica tècnica progressiva d'eliminació de defectes, anivellació de superfícies i enfortiment del rendiment, incloent principalment el pretractament mecànic, el decapat químic, el brillantor de precisió, l'alleujament de tensions i la passivació, així com la modificació funcional opcional.
El pretractament mecànic és la base indispensable de tot el procés.
S'adopten el tornejat i la mòlta en brut per eliminar la pell negra de forja, l'escala d'òxid i les microesquerdes, alhora que es calibra la rodonesa i la rectitud de les varetes de titani. Tenint en compte la baixa conductivitat tèrmica i la tendència d'enduriment-del treball dels aliatges de titani, es requereix una velocitat lineal baixa, una gran velocitat d'alimentació i una refrigeració suficient durant el tall per evitar la cremada superficial. Sobre aquesta base, el sorra o el granallat pot eliminar els òxids de processament calents-respetuosos i formar una superfície micro-rugosa uniforme, que millora eficaçment la força d'unió dels recobriments posteriors. És fonamental eliminar completament les partícules abrasives incrustades després del sorra per evitar la contaminació estranya.
Com a procediment bàsic, el decapat químic determina la qualitat de la superfície final i la seguretat de les barres de titani.
El sistema de decapatge principal adopta àcid nítric i àcid fluorhídric mixt, amb una proporció convencional de 30%-50% d'àcid nítric i 3%-8% d'àcid fluorhídric. L'àcid fluorhídric dissol ràpidament l'òxid de titani i realitza un micro-gravat al substrat, mentre que l'àcid nítric inhibeix la corrosió excessiva i afavoreix la regeneració de pel·lícules passives. La temperatura de reacció es controla entre 20 i 40 graus i el temps de processament oscil·la entre desenes de segons i diversos minuts fins que apareix una superfície metàl·lica plateada-uniforme. Després del decapat, es requereix un esbandit complet d'aigua desionitzada i una neutralització alcalina per eliminar l'àcid residual. Per a components de càrrega elevada-, és necessari un recuit de deshidrogenació al buit a 650-750 graus per evitar els riscos de fragilització de l'hidrogen.
El tractament de brillantor es personalitza segons els estàndards de precisió del producte.
El polit semi-elimina les petites irregularitats de la superfície per arribar a Ra 1,6-3,2 μm, proporcionant una base consistent per a l'acabat. El poliment mecànic de mirall d'alta-precisió pot aconseguir superfícies ultra-llises per sota de Ra 0,2 μm, adequades per a accessoris de rellotge-de gamma alta i peces estructurals de precisió. A diferència del processament mecànic, el polit electrolític no produeix cap-capa d'enduriment de treball ni tensió de tracció residual, proporcionant superfícies uniformes i lliures de-marques-de flux, que és el procés òptim per als implants mèdics de titani com ara pins ossis i components dentals.
La passivació i el recuit brillant són passos clau per millorar la resistència a la corrosió i l'estabilitat dimensional.
El recuit brillant sota el buit o la protecció d'argó elimina la tensió residual de mecanitzat alhora que conserva la brillantor metàl·lica original i restaura la plasticitat del material. La passivació química utilitzant una solució d'àcid nítric diluït genera una pel·lícula densa de diòxid de titani a escala nano-a la superfície, reparant els defectes microscòpics formats en processos anteriors i millorant considerablement la resistència a la corrosió de l'àcid, el clorur i la sal.
Per a escenaris d'aplicació especialitzats, es disposa de tractaments auxiliars de reforç.
L'anodització pot formar pel·lícules d'òxid controlables amb colors decoratius i una duresa superficial millorada, mantenint la biocompatibilitat del titani. La polvorització funcional de recobriments de PTFE, ceràmica o DLC millora eficaçment la resistència al desgast, l'estabilitat a alta-temperatura i el rendiment d'aïllament de les barres de titani industrials.
En la producció real, les combinacions de processos es formulen segons els requisits del servei. Les barres de titani industrials ordinàries adopten pretractament, decapat i passivació; Els productes de qualitat-medicina apliquen un decapatge estricte-controlat d'hidrogen, polit electrolític i recuit al buit; -les peces de consum de gamma alta utilitzen polit mirall i anodització de color; Els components-resistents al desgast i-altes temperatures requereixen una rugositat amb sorra i un recobriment ceràmic. Només controlant estrictament els-paràmetres de procés i la neteja complets, les barres de titani poden aconseguir estats de superfície-sense òxid,-sense contaminació i-corrosió-elevada -corrosió-, donant el màxim joc al rendiment superior dels materials d'aliatge de titani.
Llegeix més:Com fer que els cables de titani i les barres de titani siguin més resistents al desgast-