Magas hőmérsékleten a titán hajlamos reakcióba lépni a levegőben lévő elemekkel, például O, H, N és a beágyazott anyagok elemeivel, például Si, Al, Mg. Ez a reakció felületi szennyeződési réteget képez az öntvényen, ami rontja annak tulajdonságait. Ez megnövekedett keménységet, csökkent rugalmasságot és fokozott törékenységet eredményezhet.
Alacsony sűrűsége miatt a titán folyadékának alacsony a tehetetlensége az áramlás során, ami rossz folyékonysághoz és alacsony öntési sebességhez vezet. Az öntési hőmérséklet és a formahőmérséklet közötti jelentős hőmérséklet-különbség (körülbelül 300 fok) gyors lehűlést okoz az öntés során. Védőkörnyezetben öntve a titánöntvények felületén és belsejében elkerülhetetlenül hibák, például pórusok keletkeznek, amelyek jelentősen befolyásolják az öntvény minőségét.
Következésképpen a titánöntvények felületkezelése kritikusabb, mint más ötvözeteknél. A titán olyan egyedi tulajdonságainak köszönhetően, mint az alacsony hővezetőképesség, a felületi keménység, az alacsony rugalmasság, a magas viszkozitás, az alacsony elektromos vezetőképesség és az oxidációra való hajlam, a felületkezelés jelentős kihívásokat jelent. Előfordulhat, hogy a hagyományos felületkezelési módszerek nem érik el a kívánt hatást, speciális feldolgozási módszereket és működési megközelítést igényelnek.
Tisztítási módszerek
Homokfúvás
A titánöntvények esetében általában előnyös a durva homokfúvás. A robbantási nyomás általában 0,45 MPa alá van szabályozva. A túlzott szemcseszórási nyomás intenzív szikrákat okozhat, amikor a homokszemcsék a titán felületére ütköznek, ami megnövekedett hőmérséklethez és a titán felülettel való lehetséges reakcióhoz vezethet, ami másodlagos szennyeződéshez és a felület minőségének romlásához vezethet.
Savas mosás
A savas mosás képes gyorsan és teljesen eltávolítani a felületi reakcióréteget anélkül, hogy más elemek szennyeződését a felületre vinné.
Köszörülés és polírozás
Mechanikus köszörülés
A titán magas kémiai reakcióképessége, alacsony hővezető képessége és magas viszkozitása alacsony csiszolási és vágási hatékonyságot eredményez a mechanikai köszörülés során. A szokásos csiszolóanyagok nem alkalmasak titán csiszolására és polírozására. A legjobb, ha nagy hővezető képességű szuperkoptató anyagokat, például gyémántot használ. A polírozó vonal sebessége általában 900 és 1800 m/perc között van, hogy megakadályozza a felületi csiszolási égési sérüléseket és mikrorepedéseket a titán felületeken.
Ultrahangos köszörülés
Az ultrahangos rezgés relatív
mozgás a csiszolószemcsék és a felület között
polírozott vagy csiszolt, megkönnyítve a köszörülést és
polírozási folyamat.
Elektrokémiai mechanikai vegyületcsiszolás
Ez a módszer vezetőképes csiszolóanyagokat, valamint elektrolitot és feszültséget alkalmaz a csiszolóanyag és a felület között. Kombinált mechanikai és elektrokémiai hatásának köszönhetően csökkenti a felület érdességét és fokozza a felület fényességét.
Hordó köszörülés
Kihasználja a centrifugális erőt, amelyet a csiszolóhenger forgása és fordulata generál, lehetővé téve a hordó tartalma és a csiszolóanyagok közötti súrlódást a felületi érdesség csökkentése érdekében. Ez a módszer automatizált és hatékony, de csak a felület érdességét csökkenti, és nem növeli a felület fényességét.
Vegyi polírozás
A fémek oxidációs-redukciós reakcióival kémiai közegben kiegyenlítést és polírozást ér el. A kémiai polírozás nem függ a fém keménységétől, a polírozott felülettől vagy a szerkezeti alaktól. Nem igényel bonyolult felszerelést, és egyszerűen kezelhető.
