Технология обработки поверхности и травления титановых стержней

Как важная форма обрабатываемых титановых материалов, качество поверхностититановые стержнинапрямую определяет эксплуатационные характеристики и срок службы продукции. В процессе термообработки титановых стержней хорошая обработка поверхности обеспечивает эксплуатационные характеристики титановых изделий.

 

 

Китайские титановые круглые стержни Gr5 для продажи

 

 

Титановые стержни при нагревании образуют рыхлую, плохо связанную оксидную окалину (вступая в реакцию с кислородом воздуха, азотом, водородом), что ухудшает коррозионную стойкость, усталостную прочность и однородность поверхности,-представляя опасность для аэрокосмической отрасли. Поверхностные загрязнения/оксидные слои могут стать причиной отказа человека от медицинских имплантатов. Дефекты поверхности нефтехимических трубопроводов могут стать причиной утечек. Более того, условия обработки поверхности влияют на последующие процессы, такие как нанесение покрытия и сварка.

 

 

(I) Механическая обработка

Механическая обработка — основной метод обработки, позволяющий путем физического воздействия удалить поверхностные дефекты, оксидную окалину и загрязнения титановых стержней.

Шлифование и полирование в основном используются для удаления микро-дефектов, таких как царапины и трещины, на поверхности титановых стержней и улучшения качества поверхности.

При пескоструйной очистке поверхности титановых стержней используется-высокоскоростная струя абразива (например, глинозема или кварцевого песка).

Галтовочная обработка подходит для обработки поверхности серийных титановых стержней.

 

(II) Химическая обработка

Используйте химические реагенты для взаимодействия с поверхностями титановых стержней для очистки, модификации или образования защитной пленки. Общие методы включают травление (наиболее широко используемое), химическую полировку и химическую конверсионную пленочную обработку, при этом травление растворяет поверхностные оксиды, примеси и масляные пятна, чтобы восстановить чистый внешний вид металла и повысить коррозионную стойкость за счет тонкой оксидной пленки.

 

(III) Электрохимическая обработка

Используйте анодное растворение титановых стержней в электролите для устранения поверхностных микро-дефектов и получения более качественной поверхности и ее плоскостности.

 

(IV) Обработка осаждением паров

Создает функциональную тонкую пленку на поверхности титановых стержней с помощью газовых-фазовых химических реакций или физических процессов, включая физическое осаждение из паровой фазы (PVD), химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и т. д.

 

 

(I) Формула травильного раствора

Основа: Титановый стержень (чистый титан, титановый сплав), толщина поверхностной оксидной окалины в соответствии с требованиями обработки.

Распространенные системы травления: плавиковая кислота-азотная кислота (широко используемая), плавиковая кислота-серная кислота.

Плавиковая кислота (HF): растворяет титан и его оксиды; влияет на скорость травления

Концентрация HF: 1%-5%

(высокая=чрезмерная коррозия/питтинговая коррозия; низкая=низкая эффективность/неудаленная окалина)

Азотная кислота (HNO₃): Окисляется, препятствуя чрезмерной HF-коррозии; способствует образованию равномерной пассивационной пленки

Концентрация HNO₃: 10%-20%

Дополнительные присадки: ингибиторы коррозии (уменьшают коррозию матрицы), поверхностно-активные вещества (улучшают эмульгирование/чистоту масла).

 

(II) Контроль ключевых параметров процесса

Температура травления: 20-50 градусов (избегайте крайностей высоких/низких значений).

Время травления: 5-30 минут (регулируется по толщине оксидной окалины; подтверждается отбором проб)

Скорость циркуляции раствора кислоты: Обеспечьте хорошую циркуляцию (для полного контакта и удаления продуктов реакции).

 

(III) Схема процесса травления

Типичный процесс травления титанового стержня включает в себя: предварительную обработку → травление → промывку водой → пассивацию → сушку.

 

 

 

 

• Комбинированная обработка: сочетание нескольких технологий («пескоструйная обработка + травление + анодирование», «электрополировка + плазменное напыление») для достижения улучшенных эффектов, таких как улучшение коррозионной стойкости и способности склеивания костей, подходящих для медицинских устройств.
• Экологичный процесс: оптимизируйте традиционные дефекты травления с помощью технологий низкой-токсичности/низких-выбросов, например, системы с лимонной кислотой-плавиковой кислотой, бескислотных-методов, таких как лазер (без загрязнения, высокая точность) и ультразвуковая очистка.
• Интеллектуальный процесс. Выбирайте онлайн-мониторинг (определение концентрации кислоты-в режиме реального времени и т. д.) и технологии ПЛК/роботов, чтобы обеспечить точную настройку параметров, автоматическую работу и повысить согласованность обработки.