Titanlegeringer, med sin høye spesifikke styrke, utmerkede korrosjonsbestandighet og gode biokompatibilitet, spiller en stadig viktigere rolle i romfart, medisinsk utstyr og nytt energiutstyr. Imidlertid lider de råbearbeidede overflatene til titanlegeringer ofte av oksidlag, mikrosprekker og høy ruhet, noe som direkte påvirker deres egnethet for presisjonsapplikasjoner. Polering, som et kjernetrinn i overflatebehandling av titanlegering, har det dobbelte ansvaret for å forbedre både utseende og ytelse.
I. Den doble verdien av poleringsprosessen:
Mer enn bare estetikk Fra et ingeniørperspektiv ligger betydningen av polering av titanlegeringer i tre aspekter: • Redusere overflateruhet, minimere spenningskonsentrasjonspunkter og forbedre utmattelseslevetiden; • Fjerne det prosesserings-modifiserte laget og gjenopprette materialets iboende korrosjonsmotstand; • Få en høy-overflate for å møte de strenge overflatekvalitetskravene til medisinske implantater, optiske komponenter og andre applikasjoner.
II. Sammenbrudd av poleringsprosess
(I) Overflateforbehandling
Etter varmbearbeiding eller varmebehandling utvikler titanlegeringer et -rikt - oksygenlag og blandede oksider på overflaten, noe som resulterer i høy hardhet og sprøhet. Unnlatelse av å fjerne disse lagene vil påvirke etterfølgende polering. Vanlige forbehandlingsmetoder inkluderer:
· Syrebeising: Ved å bruke en blandet løsning av HF og HNO₃ løses oksidbelegget kjemisk. Det kreves streng kontroll av syrekonsentrasjon og tid for å hindre hydrogensprøhet eller over{1}}korrosjon.
· Elektrolytisk polering: Ved å bruke titanlegeringen som anode i en elektrolytt, løses overflatefremspring fortrinnsvis opp gjennom en elektrokjemisk reaksjon. Egnet for batch-forbehandling, den er svært effektiv, men presis kontroll av strømtetthet og badtemperatur er nødvendig.
(II) Sliping – Et nøkkeltrinn i utjevning
Sliping bruker limte eller frie slipemidler for å kutte overflaten mekanisk, fjerne makroskopiske feil og gi et jevnt underlag for polering.
· Når det gjelder valg av slipemidler, er diamant og kubisk bornitrid (CBN) de viktigste slipemidlene for titanlegeringssliping på grunn av deres høye hardhet og gode varmeledningsevne, og unngår effektivt overflateforbrenninger forårsaket av slipevarme. • Prosessbanen følger typisk grovsliping → middels sliping → finsliping, og reduserer gradvis partikkelstørrelsen for slipemiddel for å sikre en gradvis reduksjon i overflateripedybde og unngå dyp skade forårsaket av hoppende stadier.
(III) Polering – kjernelenken for å hoppe opp overflaten
• Mekanisk polering: Delt inn i fire trinn: grovpolering, middels polering, finpolering og speilpolering. Ved å bruke en myk poleringsskive med fin poleringspasta reduseres overflateruheten til Ra Mindre enn eller lik 0,05 μm under høy-hastighetsrotasjon gjennom mikro-skjærings- og rullevirkningen til de slipende partiklene, og oppnår en speilfinish. Nøyaktig kontroll av rotasjonshastighet, trykk og poleringsretning er nødvendig for å forhindre dannelse av et sekundært deformasjonslag.
• Kjemisk polering: Avhenger av selektiv oppløsning av mikroskopiske fremspring på overflaten ved hjelp av kjemiske reagenser for å jevne ut overflaten. Det krever ikke noe komplisert utstyr og er ikke begrenset av form, noe som gjør det egnet for komplekse strukturelle deler (som proteserammeverk). Men fordi reaksjonshastigheten er sterkt påvirket av temperatur og konsentrasjon, og prosessvinduet er smalt, kreves det streng kontroll basert på erfaring for å forhindre at over-oppløsning påvirker dimensjonsnøyaktigheten. (iv) Etter etter-behandling og funksjonell polering, må rester av slipemiddel og poleringspasta fjernes ved ultralydrensing, og overflateteksturen bør justeres ved sandblåsing (hvis en matt finish er nødvendig). Avhengig av sluttbrukerkravene kan anodisering eller galvanisering velges for å øke korrosjonsmotstanden samtidig som overflaten får en spesifikk farge eller tilleggsfunksjoner som ledningsevne og slitestyrke.
Oppsummert:
Polering av titanlegeringer er langt mer enn bare "sliping for å gjøre dem skinnende"; det er en kompleks systemutviklingsprosess som involverer materialvitenskap, kjemi, mekanikk og presisjonskontroll. Valget av parametere ved hvert trinn påvirker det endelige produktets ytelse direkte. Ettersom høy-produksjon krever stadig høyere overflatekvalitet fra titanlegeringer, transformeres poleringsteknologi fra en «hjelpeprosess» til en «kjerneteknologi», og blir en avgjørende skillelinje for å bestemme konkurranseevnen til titanlegeringsprodukter.
E-post:garychen3215@hotmail.com
Adresse: No.35, Baoti Rd, Baoji by, Shaanxi-provinsen, Kina
Kontakt: Mr. Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mobil/WhatsApp: +86 13092900605
