U području obrade i primjene metalnih materijala, toplinska obrada je kritičan proces koji igra ključnu ulogu u poboljšanju svojstava materijala. U sredini i nakon termičke obrade, karika za površinsku obradu je također neophodna. Ovaj korak ima za cilj uklanjanje kamenca i raznih zagađivača koji nastaju na metalnoj površini, smanjujući aktivnost izložene metalne površine. Priprema površine je posebno neophodna prije i za vrijeme nanošenja zaštitnih slojeva i različitih funkcionalnih premaza na površinu titana i njegovih legura. Primenom ovih specijalnih premaza, svojstva metalnih površina mogu se efikasno poboljšati, kao što je povećanje njihove otpornosti na koroziju, oksidaciju i habanje, čime se produžava životni vek materijala.
UticajFglumciOf TitanijumRodPicklingCuslovi
Uvjeti kiseljenja titanovih šipki i njihovih legura nisu statični, već zavise od vrste oksidnog sloja i postojećeg reakcionog sloja. Na tipove ovih slojeva utiče kombinacija faktora, među kojima su glavni faktori visokotemperaturni proces zagrijavanja i povećanje temperature tokom obrade (kao što je kovanje, livenje, zavarivanje, itd.).
Pod različitim temperaturnim uslovima obrade, oksidni sloj koji se formira na površini titanijumske šipke i njegove legure se značajno razlikuje. Na nižim temperaturama obrade, ili pri visokim temperaturama grijanja ispod oko 600 stepeni, na površini metala se formira samo tanak sloj oksida. Ovim tankim oksidnim slojem je relativno lako rukovati i ima manji utjecaj na naknadne procese. Međutim, situacija se komplikuje u uslovima visoke temperature. U okruženju visoke{5}}temperature, ne samo da će se u blizini oksidnog sloja formirati-difuzijska zona-bogata kisikom, već ovaj difuzijski sloj-bogat kisikom ima važan utjecaj na performanse i kasniju obradu materijala, te se mora potpuno ukloniti kroz kiseljenje i druge procese kako bi se osiguralo da kvalitet površine materijala ispunjava zahtjeve.
Various MethodsTo RemoveTonScaleOf TitanijumRods
1. MehaničkiMethod
Mehanička metoda je uglavnom pogodna za uklanjanje debelih slojeva oksida i tvrdih površinskih slojeva. Ova metoda ljušti kamenac s metalne površine fizičkim djelovanjem, kao što su trenje, udar itd. Njegova prednost je što je operacija relativno jednostavna i direktna, a može brzo i efikasno ukloniti veći dio kamenca u nekim slučajevima sa debelim ljuskama i tvrdom teksturom. Međutim, mehaničke metode također imaju određena ograničenja. Na primjer, tokom procesa obrade može uzrokovati određeni stupanj mehaničkog oštećenja metalne površine, što utiče na ravnost i završnu obradu površine, a za neke dijelove sa složenim oblicima i visokim zahtjevima za preciznošću, mehaničkim metodama može biti teško postići idealan učinak obrade.
2. MoltenSaltBathMethod
Uklanjanje kamenca u kupelji s rastopljenom soli je još jedna uobičajena metoda. Titanijumska šipka i njena legura su uronjeni u posebnu kupku od rastopljene soli, a visoka temperatura i hemijsko dejstvo slane kupke se koriste za odvajanje kamenca od metalne površine. Ova metoda može ravnomjernije tretirati metalne površine i također se može bolje prilagoditi nekim dijelovima složenih oblika. Štoviše, razumnim odabirom sastava i parametara procesa slane kupke, proces tretmana se može kontrolirati do određene mjere i može se smanjiti oštećenje metalne matrice. Međutim, metoda kupke s rastopljenom soli također ima neke nedostatke, kao što su velika ulaganja u opremu, potreba za strogom kontrolom temperature i komponenti slane kupke tokom rada, u suprotnom može utjecati na učinak tretmana, a kupka s rastopljenom soli ima određeni rizik od zagađenja okoliša, te je potrebno poduzeti odgovarajuće mjere zaštite okoliša.
3. KiselinaSrješenjePicklingMethod
Kiseljenje kiselim rastvorom jedna je od najčešće korišćenih metoda za uklanjanje kamenca. Natapanjem titanovog štapa i njegove legure u specifičnu otopinu kiseline, kemijska reakcija između kiseline i oksidne kože se koristi za otapanje oksidne kože i postizanje svrhe uklanjanja. Metoda kiseljenja ima prednosti visoke efikasnosti obrade, relativno niske cijene i fleksibilnog rada. Za različite vrste i debljine oksidnog kamenca, najbolji učinak tretmana može se postići podešavanjem parametara kao što su vrsta, koncentracija, temperatura i vrijeme kiseljenja otopine kiseline. Na primjer, sloj oksida koji nastaje kada se zagrije na 600 stupnjeva može se otopiti općim kiseljenjem. Međutim, postoje i neki problemi kojih treba biti svjesni u metodi kiseljenja. Kiselinske otopine su korozivne i mogu uzrokovati pretjeranu koroziju metalne matrice ako se njima ne rukuje pravilno, što utječe na svojstva materijala. Osim toga, zagađivači kao što je otpadna kiselina će se proizvoditi tokom procesa kiseljenja, koje je potrebno pravilno tretirati kako bi se izbjegla šteta po okoliš.
4. KombinacijaOf MultipleMethods
U stvarnoj proizvodnji, u mnogim slučajevima se koristi kombinacija nekoliko metoda za uklanjanje kamenca kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti različitih metoda i postigli bolji rezultati liječenja.
Na primjer, kamenac se mehanički uklanja kako bi se uklonio veći dio debljeg, tvrđeg kamenca, a zatim kiseli. Ova metoda kombinuje sposobnost brzog uklanjanja mehaničkih metoda sa sposobnošću fine obrade metoda kiseljenja, koje mogu brzo smanjiti debljinu kamenca, a zatim dalje ukloniti preostalu finu ljusku i nečistoće kroz kiseljenje, uzrokujući relativno malu štetu na metalnoj površini i postižući bolju kvalitetu površine.
Drugi uobičajeni način vezivanja je kupanje u slanoj kupki nakon čega slijedi kiseljenje. Tretman slanom kupkom može u određenoj mjeri omekšati oksidnu kožu, oslabiti njenu vezu s metalnom površinom, a istovremeno izvršiti prethodno čišćenje i aktiviranje metalne površine. Zatim kroz kiseljenje, kamenac se može temeljitije ukloniti, a efikasnost kiseljenja može se poboljšati, smanjujući vrijeme kiseljenja i količinu kiselog rastvora.
Prilikom susreta sa oksidnim i difuzionim slojevima koji nastaju na višim temperaturama, potrebne su posebne metode za njihovo tretiranje zbog njihove složene strukture i svojstava. Ove posebne metode mogu biti poboljšanja i optimizacije konvencionalnih metoda spomenutih gore, ili mogu biti potpuno novi procesi razvijeni za specifične situacije. Na primjer, može biti potrebno koristiti posebno formulirane kiselinske otopine ili procese obrade u više- koraka kako bi se osiguralo da se oksidni sloj i difuzijski sloj mogu u potpunosti ukloniti uz održavanje kvaliteta metalne površine preciznom kontrolom parametara procesa u svakom koraku.
Ukratko, proces površinske obrade i kiseljenja titanovih šipki i njihovih legura je složen i kritičan proces. Razumijevanje faktora koji utječu na formiranje oksidnog sloja, razuman odabir metoda za uklanjanje oksidnog kamenca i korištenje kombinacije metoda u skladu sa stvarnom situacijom od velikog je značaja kako bi se osigurala kvaliteta površine titanovih šipki i njihovih legura, poboljšale njihove performanse i zadovoljile potrebe različitih područja primjene. U stvarnoj proizvodnji potrebno je kontinuirano istraživati i optimizirati procesne parametre i poboljšavati nivo procesne tehnologije kako bi se postigla visoka-kvalitetna prerada i primjena titanijumskih šipki.
