Als neue Oberflächenbehandlungstechnologie kann die Nanoverarbeitung in das Oberflächenmaterial der Titan- und Titanlegierungsvoraussetzungen implementiert werden, nur mit Mitteln wie Physik und Chemie muss das Material die oberste Kornverfeinerung in Position bringen, in- Tiefe bis in den Nanobereich, löst das Problem der Ermüdungsbeständigkeit der Materialoberfläche grundlegend und verbessert so die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche von Titan und Titanlegierungen. Sie kann auch die Verschleißfestigkeit in der praktischen Anwendung verbessern. Unter Verwendung des Kugelstrahlverfahrens, des Überschall-Partikelbeschussverfahrens werden das Bearbeitungswerkzeug und die Werkstückoberfläche vollständig beaufschlagt, so dass Oberflächenkörner von Titan und Titanlegierungen durch mechanische Verfahren, Tiefenverfeinerung und Oberflächenverfestigung gebrochen werden. Durch die Verwendung von hochenergetischer Kugelstrahl-Oberflächen-Nanotechnologie für TC4 kann sichergestellt werden, dass die Korngröße nahe bei 20 nm liegt, und die Ermüdungsbeständigkeit des Materials aufgrund der gehärteten Schicht verbessert werden, deren Oberflächenhärte höher ist als die des Rohmaterials. Nach der TA2-Behandlung liegt die Korngröße der Nanooberfläche nahe bei 30 nm, und das Oberflächenkorn kann Verformungszwillinge bilden, die den Härtungsgrad des Materials verbessern können. Insbesondere bei 623 K ist Chinas Titan- und Titanlegierungsbehandlung stärker als die relevanten Spezifikationen der Vereinigten Staaten, die derzeit die Karriere anführen. Unter Verwendung des Ultraschall-Partikelbeschussverfahrens kann eine Ti-6Al-4V-Legierung auf der Oberfläche der gleichachsigen Nanostruktur mit einer Korngröße von 20 nm verarbeitet werden, so dass die Oberflächenhärte der Legierung verglichen mit der Rohstoff kann um mehr als das Zweifache erhöht werden. Diese Art der Oberflächen-Nanoverarbeitung wurde jedoch aufgrund ihres späten Beginns nicht weit verbreitet.
Oberflächendiffusion und Ionenimplantation
Anders als bei der Oberflächen-Nanobehandlung werden bei der Oberflächendiffusion und Ionenimplantation dotierte metallische oder nichtmetallische Materialien in die Titanlegierungsmatrix eingebracht, um deren Oberflächenzusammensetzung zu ändern und den Oberflächenwiderstand der Titanlegierungsmatrix mit Hilfe der modifizierten Schicht zu verbessern. Beispielsweise wird die Oberfläche von Titan und Titanlegierungen von nichtmetallischen Materialien wie Stickstoff und Kohlenstoff durchdrungen oder von metallischen Materialien wie Aluminium und Molybdän diffundiert, um die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Titanlegierungsmatrix zu verbessern. Die Korrosionsbeständigkeit der TC4-Matrix kann effektiv verbessert werden, indem ein Netzkathoden-Glimmentladungsverfahren verwendet wird, um Ta auf die Oberfläche der TC4-Matrix zu imprägnieren. Die Oberflächenphasenstruktur von TC6 kann durch das Festpulver-Einbettungsverfahren und das Molybdän-Infiltrationsschicht-Herstellungsverfahren stark verändert werden, und die Oberflächenhärte von TC6 kann auf 1400 HV erhöht werden. Gegenwärtig verbessern sich mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie die theoretische Forschung und die funktionelle Tiefe der Vakuumtechnologie allmählich. Auf der Grundlage der ursprünglichen Oberflächendurchdringungstechnologie kann eine Ionenimplantationstechnologie abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Oberflächenhärte der Titanlegierung TA7 durch Ionennitrieren auf 1200 HV verbessert werden. Die Oberflächenhärte der Ti6AI4V-Legierung kann 935 HV erreichen, indem Lichtbogenglühionen ohne Hydrocarburierungstechnologie verwendet werden, und sie zeigt auch eine starke Verschleißfestigkeit. Die Ti6Al4V-Legierung kann auch durch elektrolytisches Karbonitrieren mit Flüssigphasenplasma behandelt werden, um eine harte Beschichtung zu erzeugen, die durch Ti auf der Oberfläche der Legierung abgeschieden wird. Das Erhöhen der Behandlungszeit der Titanlegierung kann die Dicke der harten Schicht und die Verschleißfestigkeit der Titanlegierung effektiv verbessern.
Technologie der Oberflächenbeschichtung
Auf der Oberfläche des Matrixmaterials wird das entsprechende Verfahren verwendet, um die Verbundbeschichtung mit dem Matrixmaterial zu behandeln, um eine Schutzbeschichtung auf der Oberfläche der Matrix zu erzeugen, die eine gute Leistung in chemischer, thermischer und anderer Hinsicht aufweist. Aufgrund der Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit der Oberflächenbeschichtung können die Produktionskosten reduziert werden, um die Leistung des Produkts zu verbessern, und es hat auch eine lange Lebensdauer bei der späteren Verwendung. Gegenwärtig können Oberflächenbeschichtungstechnologien wie Aufdampfen und Plattieren die Verschleißfestigkeit von Titanlegierungen effektiv verbessern und sich auch stark auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken. Die organische Integration von Oberflächenaktivierung und Hydrierungsbehandlung kann die Oberflächenleitfähigkeit von Titanlegierungen effektiv verbessern und eine Korrosion des Materials beispielsweise nach Kontakt mit sanftem Regen vermeiden. Durch die Verwendung der Dampfabscheidungstechnologie werden die TA2- und TC11-Substrate zu einer TiAIN-Filmschicht verarbeitet, die die Filmschicht mit der Matrix kombinieren kann, um eine metallurgische Kombination der drei Elemente zu bilden, wodurch verschiedene Eigenschaften des Substrats effektiv verbessert werden.
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