Terima kasih kepada sifat komprehensifnya-termasuk kekuatan khusus yang tinggi, ketumpatan rendah,-rintangan suhu tinggi, ciri bukan-magnet dan biokeserasian yang sangat baik-telah menjadi teras, bahan kritikal dalam aeroangkasa, pertahanan, peranti perubatan,-kimia canggih dan sektor pembuatan ketepatan awam. Walau bagaimanapun, aloi titanium secara semula jadi mengalami kekurangan seperti kekerasan permukaan yang rendah, rintangan haus yang lemah, dan rintangan yang lemah terhadap kakisan sentuhan. Di bawah keadaan operasi yang kompleks, geseran salingan, sentuhan logam yang tidak serupa, dan persekitaran yang sangat menghakis, mereka sangat terdedah kepada kegagalan haus dan kakisan, yang sangat mengehadkan hayat perkhidmatan dan sempadan aplikasi komponen aloi titanium.
Untuk mengatasi had prestasi aloi titanium ini, pelbagai teknologi pengubahsuaian permukaan telah diterima pakai secara meluas. Antaranya, mikro-pengoksidaan arka (MAO)-sebuah novel dalam-proses rawatan permukaan seramik di situ-menjana filem seramik oksida yang padat, tinggi-dan sangat karat-terus pada permukaan aloi titanium. Ini dengan ketara meningkatkan rintangan haus substrat, rintangan kakisan, penebat elektrik dan rintangan hentaman, menjadikan MAO proses termaju terkemuka untuk-pengukuhan permukaan atasan aloi titanium hari ini.
I. Prinsip dan Peringkat Proses Mikro-Teknologi Pengoksidaan Arka untuk Aloi Titanium
Pengoksidaan arka-mikro ialah-teknologi pengubahsuaian permukaan elektrokimia bertenaga tinggi yang dibangunkan daripada anodisasi konvensional. Dalam proses ini, bahan kerja aloi titanium diletakkan dalam sistem elektrolit khusus. Medan elektrik voltan tinggi-digunakan untuk memecahkan lapisan pempasifan permukaan. Di bawah kesan gabungan proses kimia elektrokimia, termokimia dan plasma-, permukaan aloi mengalami-suhu lebur tinggi serta-merta, pensinteran dan perubahan fasa, mengakibatkan pertumbuhan-situ lapisan oksida seramik terikat secara metalurgi pada substrat.
Proses pertumbuhan pengoksidaan arka mikro-yang lengkap boleh dibahagikan kepada empat peringkat teras:
Peringkat 1: Peringkat Pra-percikan. Pada permulaan penggunaan semasa, sejumlah besar oksigen dengan cepat memendakan dari permukaan bahan kerja, membentuk lapisan pengedap gas dan dengan cepat menghasilkan filem pempasifan penebat yang padat. Ketumpatan arus serta-merta meningkat ke kemuncaknya sebelum jatuh dengan cepat, meletakkan asas untuk pecahan seterusnya dan permulaan percikan.
Peringkat 2: Peringkat Pelepasan Percikan. Apabila voltan terus meningkat, filem pempasifan pada titik lemah dipecahkan satu demi satu, membentuk saluran nyahcas plasma antara elektrod. Banyak percikan kecil berkeliaran muncul pada permukaan bahan kerja, dengan lokasi pecahan beralih secara rawak, dan filem itu mula menukleus dan berkembang.
Peringkat 3: Peringkat Penstabilan arka-mikro. Semasa proses diteruskan, percikan api yang bertaburan secara beransur-ansur berubah menjadi arka-mikro yang stabil; keamatan arka meningkat, bilangannya berkurangan, dan pergerakannya dipercepatkan. Ketebalan filem terus meningkat, rintangan bahan kerja meningkat secara berterusan, dan arus cenderung menjadi stabil. Ini adalah peringkat teras di mana filem seramik terutamanya menebal dan padat.
Peringkat 4: Peringkat Kesimpulan Arka Setempat. Menjelang penghujung proses, bilangan bintik arka permukaan berkurangan dengan ketara, pergerakannya menjadi perlahan, dan ketumpatan arus berkurangan. Struktur salutan menjadi seragam dan padat, kecacatan sangat berkurangan, dan lapisan tetulang seramik dengan lekatan yang sangat kuat dan ketebalan seragam akhirnya terbentuk. Melalui tindak balas berterusan empat-peringkat ini, permukaan bahan kerja mengalami pengeboman plasma, lebur dan resapan, pensinteran dan perubahan fasa serta pemejalan pantas, akhirnya menghasilkan salutan seramik yang bebas pengelupasan, mempamerkan kekuatan ikatan yang tinggi dan mempunyai kestabilan yang tinggi.
II. Kelebihan Teras Proses Pengoksidaan Arka-Mikro
Berbanding dengan kaedah rawatan permukaan tradisional seperti penyemburan, penyaduran elektrik dan penanodan konvensional, teknologi pengoksidaan arka mikro- aloi titanium menawarkan kelebihan yang berbeza:
1. Kekuatan ikatan yang sangat tinggi: Salutan tumbuh in situ pada substrat, membentuk ikatan metalurgi yang menghalang penyimpangan atau pengelupasan dan memberikan hentaman dan rintangan lelasan yang sangat baik.
2. Sifat Salutan Boleh Kawal: Dengan melaraskan parameter seperti komposisi elektrolit, voltan, arus, kekerapan dan suhu, ketebalan salutan, ketumpatan, kekerasan dan rintangan kakisan boleh dikawal dengan tepat untuk mencapai kefungsian tersuai.
3. Tiada kerosakan pada substrat: Walaupun suhu setempat semasa nyahcas arka-mikro boleh mencapai beberapa ribu K, kenaikan suhu keseluruhan bahan kerja adalah sangat rendah (suhu substrat < 300 darjah ). Proses ini tidak mengubah sifat mekanikal substrat aloi titanium dan tidak menimbulkan risiko ubah bentuk atau pelunakan penyepuhlindapan.
4. Keupayaan Salutan Semua-Kawasan yang Kuat: Tidak dihadkan oleh struktur bahan kerja, proses ini membolehkan salutan seragam pada rongga dalaman yang kompleks, permukaan melengkung yang tidak teratur, tepi dan bucu serta pori-mikro, menjadikannya sesuai untuk semua jenis komponen titanium ketepatan dan kompleks.
5. Proses mudah dan kos yang tinggi-keberkesanan: Tiada-suhu tinggi atau persekitaran vakum diperlukan; proses prarawatan adalah mudah; kaedah ini mesra alam dan sesuai untuk-pengeluaran industri berskala besar.
6. Prestasi keseluruhan yang cemerlang: Menggabungkan keliatan logam dengan kekerasan tinggi dan rintangan kakisan seramik, mengurangkan dengan ketara pekali geseran permukaan dan menangani secara menyeluruh-cabaran industri aloi titanium yang terdedah kepada haus dan kakisan.
Kesimpulan
Disebabkan oleh kelemahan yang wujud-kekerasan yang rendah, rintangan haus yang lemah dan rintangan yang lemah terhadap kakisan sentuhan-aloi titanium menghadapi pengehadan dalam-aplikasi yang menuntut. Mikro-pengoksidaan arka (MAO), sebagai proses pengubahsuaian seramik yang sangat cekap, mesra alam, substrat-dan kos-efektif dalam-situ, secara asasnya boleh menangani kekurangan prestasi permukaan aloi titanium, dengan ketara meningkatkan rintangan haus bahan kerja, rintangan kakisan, kestabilan permukaan. Dengan pengoptimuman berterusan sistem elektrolit dan penambahbaikan berulang parameter elektrik, teknologi pengoksidaan arka mikro- akan terus menembusi halangan teknikal. Ia akan mencapai-pelaksanaan industri berskala lebih besar dalam-medan tinggi{12}}seperti aeroangkasa, kejuruteraan marin, peralatan-tinggi dan peranti perubatan, menjadi proses teras utama yang memacu industri aloi titanium ke arah{14}}produk yang lebih tinggi, lebih tepat dan{15}}tahan lama.
E-mel-:garychen3215@hotmail.com
Alamat: No.35, Baoti Rd, bandar Baoji, Wilayah Shaanxi, China
Hubungi: Encik Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mudah Alih/WhatsApp: +86 13092900605
