It-Teknoloġija tal-qalba għall-Modifikazzjoni tal-wiċċ ta 'ligi tat-titanju: Kisi bil-vakwu ta' ligi tat-titanju

Kisi bil-vakwu ta 'liga tat-titanjuhija teknoloġija ewlenija għall-modifika tal-wiċċ ta 'ligi tat-titanju. L-għan ewlieni tiegħu huwa li jikkumpensa għan-nuqqasijiet lokali tal-ligi tat-titanju (bħal reżistenza għall-ilbies, reżistenza għall-korrużjoni, reżistenza għall-ossidazzjoni tat-temperatura għolja -, u tnaqqis tal-frizzjoni) filwaqt li jżommu l-vantaġġi inerenti tagħhom ta 'saħħa għolja u piż ħafif. Jintuża ħafna f'oqsma ta'-livell għoli bħall-industriji tal-ajruspazju, mediku, makkinarju ta' preċiżjoni, u karozzi.

Prerekwiżiti ewlenin għall-Kisi bil-vakwu tal-liga tat-titanju (L-ewwel, iċċara l-kompatibilità)

• Characteristics of titanium alloy substrate: The surface easily forms a natural, dense TiO₂ passivation film (thickness 5-10nm), which provides good corrosion resistance. However, it has low hardness (pure titanium HV150-200, TC4 titanium alloy HV300-350), poor wear resistance, and is prone to oxidation and peeling at high temperatures (>400 grad). Il-kisi bil-vakwu jeħtieġ li jingħeleb il-film tal-passivazzjoni biex jiżgura adeżjoni qawwija bejn il-film u s-sottostrat.
• Rekwiżiti tal-kisi tal-qalba: ① Adeżjoni Akbar minn jew ugwali għal 50N (test tal-bidu/test tat-tensjoni); ② Film dens u pori-ħieles; ③ Kompatibbli mat-toughness tas-sottostrat tal-liga tat-titanju, li jipprevjeni qsim fraġli; ④ Ma taffettwax il-proprjetajiet mekkaniċi tas-sottostrat innifsu.
• Vantaġġi ewlenin: Kisi f'ambjent vakwu (grad vakwu 10⁻³ ~ 10⁻⁶Pa) jiżgura l-ebda ossidazzjoni jew kontaminazzjoni ta 'impurità, li tirriżulta f'uniformità tajba tal-film u ħxuna kontrollabbli (0.5-50μm). Huwa adattat għal biċċiet tax-xogħol ta 'liga tat-titanju b'forma kumplessa (bħal vireg tat-titanju, xfafar ta' liga tat-titanju, u impjanti mediċi).

Proċess: Kisi ta 'sputtering Magnetron (l-aktar metodu mainstream, adattat għal temperatura medja u baxxa, applikazzjonijiet ta' preċiżjoni għolja-)

1. Prinċipju Ewlieni
F'kamra tal-vakwu għolja-, l-elettroni huma ristretti minn kamp manjetiku biex jibbumbardjaw il-materjal fil-mira (mira tal-metall/ċeramika), li tikkawża li l-atomi/jonji fil-mira jinqalgħu u jiddepożitaw fuq il-wiċċ tas-sottostrat tal-liga tat-titanju, li jiffurmaw saff dens tal-film. Dan il-proċess jaqa' taħt il-kategorija tad-depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD).

2. Proċess tal-qalba ddedikat għal-ligi tat-titanju (Iċ-ċavetta tinsab fit-trattament minn qabel tas-sottostrat, li jiddetermina s-saħħa tat-twaħħil)
Substrat Pre-trattament (Il-pass ewlieni, jammonta għal 70% tal-kwalità tal-kisi)
Tindif mhux maħdum: Tindif ultrasoniku (aċetun + alkoħol) biex jitneħħew iż-żejt u t-trab, segwit minn tnixxif;
Tneħħija tal-film tal-passivazzjoni: Inċiżjoni tal-jone tal-argon (grad tal-vakwu 10⁻³Pa, pressjoni tal-argon 0.5-1Pa, vultaġġ bias -100 ~ -300V, ħin 15-30min) biex tkisser il-film TiO₂, tesponi wiċċ tat-titanju frisk, u simultanjament roughen is-saff tal-wiċċ () roughness Ra30μchanical.1-0. interlocking;
Preheating: Preheating is-sottostrat tal-liga tat-titanju għal 150-300 grad biex tnaqqas l-istress tad-differenza fit-temperatura bejn il-film u s-sottostrat u tevita l-qsim tal-film.
Proċess tal-kisi (Żewġ passi: l-ewwel saff bażi, imbagħad depożizzjoni)
Saff bażi: L-ewwel, saff ta 'tranżizzjoni jiġi depożitat (saff Ti jew saff Cr, ħxuna 0.1-0.5μm) biex tiġi eliminata n-nuqqas ta' qbil tal-kannizzata bejn il-liga tat-titanju u l-film funzjonali u tittejjeb is-saħħa tat-twaħħil. Parametri: kurrent fil-mira 2-5A, vultaġġ bias -50 ~ -100V, ħin 5-10min;
Depożizzjoni ta 'saff funzjonali: Agħżel materjal fil-mira skond ir-rekwiżiti, kontroll tal-ħxuna tal-film. Parametri tal-qalba: grad tal-vakwu 10⁻⁴~10⁻⁵Pa, rata ta 'fluss ta' argon 20-50sccm, kurrent fil-mira 3-8A, vultaġġ bias -30 ~ -80V, temperatura ta 'depożizzjoni Inqas minn jew ugwali għal 400 grad (biex jiġi evitat ittemprar u trattib tal-liga tat-titanju).
Post{0}}trattament: Tkessiħ naturali għal temperatura tal-kamra wara t-tneħħija mill-forn. Partijiet high-end jistgħu jgħaddu minn ittemprar b'-temperatura baxxa (150-200 grad × 1h) biex jeliminaw l-istress intern fil-film.

Xenarji ta' Applikazzjoni Tipiċi ta' Kisi bil-Vakwu ta' Liga tat-Titanju (Għażla tal-Proċess Korrispondenti)

1. Qasam ta' l-ajruspazju: Xfafar tal-liga tat-titanju, konnetturi → Nitriding tal-jone + Kisi b'ħafna -ark TiAlN; Xaftijiet ta 'preċiżjoni tal-liga tat-titanju → Kisi TiCN ta' Magnetron sputtering;
2. Qasam mediku: Ġonot ta 'liga tat-titanju, viti għall-għadam → Kisi DLC ta' Magnetron sputtering (bijokompatibbli); Impjanti tal-liga tat-titanju → Kisi tal-jone tal-ark vakwu (mhux-tossiku);
3. Qasam tal-makkinarju ta 'preċiżjoni: Għodod ta' liga tat-titanju, forom → TiN/TiCN magnetron sputtering; Sliders tal-liga tat-titanju → Kisi DLC;
4. Qasam tal-inġinerija tal-baħar: Qafliet ta 'liga tat-titanju, pajpijiet → Sputtering tal-magnetron CrN (reżistenza għall-korrużjoni tal-isprej tal-melħ);
5. Qasam dekorattiv: Dehbijiet ta 'liga tat-titanju → Kisi ta' evaporazzjoni bil-vakwu Au/TiN (kulur qawwi).