У области обраде и примене металних материјала, топлотна обрада је критичан процес који игра кључну улогу у побољшању својстава материјала. У средини и након топлотне обраде, веза за површинску обраду је такође неопходна. Овај корак има за циљ уклањање каменца и разних загађивача који се стварају на површини метала, смањујући активност изложене металне површине. Припрема површине је посебно неопходна пре и током наношења заштитних слојева и различитих функционалних премаза на површину титанијума и његових легура. Применом ових специјалних премаза, својства металних површина могу се ефикасно побољшати, као што је повећање њихове отпорности на корозију, оксидацију и хабање, чиме се продужава век трајања материјала.
УтицајFглумциOf TитанијумRодPицклингCуслови
Услови кисељења титанијумских шипки и њихових легура нису статични, већ зависе од врсте оксидног слоја и постојећег реакционог слоја. На типове ових слојева утиче комбинација фактора, међу којима су главни фактори -процес загревања на високој температури и повећање температуре током обраде (као што су ковање, ливење, заваривање, итд.).
Под различитим температурним условима обраде, оксидни слој формиран на површини титанијумске шипке и његове легуре се значајно разликује. На нижим температурама обраде, или при високим температурама загревања испод око 600 степени, на површини метала се формира само танак слој оксида. Овај танки оксидни слој је релативно лак за руковање и има мањи утицај на наредне процесе. Међутим, ситуација се компликује у условима високе температуре. У окружењу високе{5}}температуре, не само да ће се у близини оксидног слоја формирати-дифузиона зона{6}}богата кисеоником, већ овај дифузиони слој-богат кисеоником има важан утицај на перформансе и накнадну обраду материјала, и мора се потпуно уклонити кроз кисељење и друге процесе како би се осигурало да квалитет површине материјала испуњава захтеве.
Вариоус МетходсTo RемовеTонSцалеOf TитанијумRодс
1. МеханичкиMетход
Механичка метода је углавном погодна за уклањање дебелих слојева оксида и тврдих површинских слојева. Ова метода љушти каменац са површине метала физичким дејством, као што су трење, удар итд. Његова предност је што је операција релативно једноставна и директна, а може брзо и ефикасно уклонити већи део љуске за неке случајеве са дебелим љускама и тврдом текстуром. Међутим, механичке методе такође имају одређена ограничења. На пример, током процеса третмана може изазвати одређени степен механичког оштећења металне површине, што утиче на равност и завршну обраду површине, а за неке делове са сложеним облицима и високим захтевима за прецизност, механичким методама може бити тешко постићи идеалан ефекат третмана.
2. МолтенSалтBатхMетход
Уклањање љуспица у купатилу са растопљеном соли је још један често коришћен метод. Штап од титанијума и његова легура су уроњени у посебну купку од растопљене соли, а висока температура и хемијско дејство слане купке се користе за одвајање каменца од металне површине. Ова метода може равномерније третирати металне површине и такође се може боље прилагодити неким деловима сложених облика. Штавише, разумним одабиром састава и параметара процеса слане купке, процес третмана се може контролисати до одређене мере и може се смањити оштећење металне матрице. Међутим, метода купке са растопљеном соли такође има неке недостатке, као што су велика улагања у опрему, потреба за строгом контролом температуре и компоненти сланог купатила током рада, у супротном може утицати на ефекат третмана, а купка са растопљеном соли има одређени ризик од загађења животне средине и потребно је предузети одговарајуће мере заштите животне средине.
3. КиселинаSрешењеPицклингMетход
Кисељење киселим раствором је једна од најчешће коришћених метода за уклањање каменца. Натапањем титанијумске шипке и њене легуре у специфичан раствор киселине, хемијска реакција између киселине и оксидне коже се користи за растварање оксидне коже и постизање сврхе уклањања. Метода кисељења има предности високе ефикасности обраде, релативно ниске цене и флексибилног рада. За различите типове и дебљине оксидног каменца, најбољи ефекат третмана се може постићи подешавањем параметара као што су врста, концентрација, температура и време кисељења раствора киселине. На пример, слој оксида који се формира када се загреје на 600 степени може се растворити општим кисељењем. Међутим, постоје и нека питања којих треба бити свјесна у методи кисељења. Кисели раствори су корозивни и могу изазвати прекомерну корозију металне матрице ако се њима не рукује правилно, што утиче на својства материјала. Поред тога, током процеса кисељења ће се производити загађивачи као што је отпадна киселина, које је потребно правилно третирати како би се избегла штета по животну средину.
4. КомбинацијаOf MвишеструкиMетходс
У стварној производњи, у многим случајевима се користи комбинација неколико метода за уклањање каменца како би се у потпуности искористиле предности различитих метода и постигли бољи резултати третмана.
На пример, каменац се механички уклања да би се уклонио већи део дебљег, тврђег каменца, а затим кисели. Ова метода комбинује способност брзог уклањања механичких метода са способношћу фине обраде метода кисељења, које могу брзо смањити дебљину каменца прво, а затим даље уклонити преосталу ситну љуску и нечистоће кроз кисељење, док изазивају релативно мало оштећења на површини метала и добијају бољи квалитет површине.
Други уобичајени начин везивања је купање у сланој купки након чега следи кисељење. Третман сланом купком може у одређеној мери омекшати оксидну кожу, ослабити њену везу са металном површином, а истовремено извршити претходно чишћење и активирање металне површине. Затим кроз кисељење, каменац се може темељније уклонити, а ефикасност кисељења може се побољшати, смањујући време кисељења и количину киселог раствора.
Приликом сусрета са оксидним слојевима и дифузионим слојевима формираним на вишим температурама, потребне су посебне методе за њихово третирање због њихове сложене структуре и својстава. Ове посебне методе могу бити побољшања и оптимизације конвенционалних метода поменутих горе, или могу бити потпуно нови процеси развијени за специфичне ситуације. На пример, можда ће бити неопходно да се користе специјално формулисани раствори киселина или процеси третмана у више- корака како би се обезбедило да оксидни слој и дифузиони слој могу бити потпуно уклоњени уз одржавање квалитета површине метала прецизном контролом параметара процеса у сваком кораку.
Укратко, процес површинске обраде и кисељења титанијумских шипки и њихових легура је сложен и критичан процес. Разумевање фактора који утичу на формирање оксидног слоја, разумно бирање метода за уклањање оксидног каменца и коришћење комбинације метода у складу са стварном ситуацијом је од великог значаја за обезбеђивање квалитета површине титанијумских шипки и њихових легура, побољшање њихових перформанси и задовољавање потреба различитих области примене. У стварној производњи неопходно је континуирано истраживање и оптимизација параметара процеса и побољшање нивоа процесне технологије да би се постигао висок-квалитетни процес обраде и примене титанијумских шипки.
