Титановый сплав обладает множеством превосходных свойств, высокой удельной прочностью, низкой плотностью, биосовместимостью и другими характеристиками, поэтому он широко используется в военной промышленности, средствах существования людей и аэрокосмической промышленности, однако из-за плохой износостойкости титанового сплава Твердость также ниже, опасность коррозии при контакте с другими металлами относительно велика, что повлияло на сферу применения титанового сплава. Чтобы улучшить физические дефекты титановых сплавов, мы обработали поверхность титановых сплавов, чтобы максимизировать их превосходные характеристики и эффективно расширить диапазон применения титановых сплавов. Технология микродугового оксидирования значительно повышает износостойкость и коррозионную стойкость титановых сплавов за счет снижения коэффициента трения, образования слоя керамической пленки на поверхности, предотвращения контактной коррозии. В данной статье кратко описана технология микродугового оксидирования и преимущества микродугового оксидирования, анализируется ход исследований и перспективы применения.
1 Технология микродугового оксидирования и ее преимущества
Микродуговое оксидирование относится к применению новой технологии титанового сплава, оно приводит к окислению рабочей зоны Фарадея в зоне разряда высокого давления, в результате чего на поверхности его сплавов, а также цветных металлов, таких как A,l T ,i Mg, помещенный в обрабатывающий раствор, искровой разряд, микродуговой разряд, коронный разряд и другие явления в электрохимической, термохимической, плазмохимии, слой окисленной керамической пленки на поверхности материала, выращиваемый in-situ, который в свою очередь, усиливает свойства поверхности материала. В общем, процесс МДО можно разделить на четыре этапа: перед искровым этапом на первом этапе включается источник питания, происходит выпадение большого количества пузырьков кислорода, образование воздушного уплотнения, воздушное уплотнение для на основе кислорода, образующего на поверхности образца слой изолирующей пассивационной пленки, плотность тока от нуля очень быстро поднималась до пика, а затем падала. Искровая стадия для второй стадии, когда пассивационная пленка под напряжением продолжает расти и разрушаться, плотность тока перестает падать и начинает расти, сильное электрическое поле между электродами образует плазму и вызывает газовый разряд газового уплотнения, большое количество движущихся мелких искр по поверхности образца, это связано с тем, что в области пленки слой всегда тонкий, чтобы пробить пассивирующую пленку, и постоянно меняется место пробоя. Этап микродуги на третьем этапе, с продолжением МДО, на поверхности образца постепенно появится дисперсная микродуга, и быстрое плавание, интенсивность микродуги увеличивается, плотность постепенно уменьшается, с увеличением времени плотность тока имеет тенденцию к стабилизации, сопротивление и толщина слоя пленки постепенно увеличиваются, стадия локальной дуги для четвертой стадии, более поздние стадии МДО, количество дуговых пятен на поверхности образца постепенно уменьшается, Пятно дуги, очевидно, замедляет скорость мобильного устройства, и ток становится более низкой плотности. Посредством вышеупомянутых четырех стадий анодная электрохимическая реакция, плазменная бомбардировка, плавление, диффузия, фазовый переход спекания, затвердевание и другие процессы могут быть сформированы с помощью подложки в сочетании с прочным и относительно толстым слоем керамической пленки. Технология микродугового оксидирования имеет следующие преимущества: ① Поскольку керамическая пленка растет на месте, поэтому комбинация относительно высока. ② Отрегулируйте состав электролита и условия процесса, чтобы изменить состав и характеристики пленочного слоя, а функциональную конструкцию пленочного слоя эффективно улучшить. ③ Мгновенная температура разряда относительно высока, температура, по подсчетам Крисманна, может достигать 8000К, Ван считает, что температура превышает 2000 градусов, оксид плавится в этой области, температура подложки не превышает 300 градусов, производительность Подложка не испортится. ④Даже сложную форму заготовки можно сформировать на внутренней и внешней поверхности пленки; ⑤Простое управление, экономичность, меньший процесс предварительной обработки, не требуют условий высокой температуры или вакуума. ⑥ Объедините преимущества керамики и металла, эффективно улучшите коррозионную стойкость и износостойкость металлической поверхности. Комплексные механические и физико-химические свойства пленочного слоя МАО хорошие, поэтому он эффективно расширяет сферу его применения благодаря постоянному совершенствованию технологии. Помимо постоянного углубления исследований, технология МДО, несомненно, принесет нам большую экономическую выгоду.
2 Титановый сплав, обработка MAO для защиты от износа и коррозии.
Из-за контроля многих факторов МДО титанового сплава представляет собой чрезвычайно сложный процесс, будь то частота, ток и напряжение в электрических параметрах или температура, концентрация и состав электролита, все из которых будут оказывать определенное влияние на характеристики и организация слоя пленки МДО титанового сплава. Следовательно, если параметры электролита и электрические параметры выбраны соответствующим образом, на поверхности титанового сплава можно вырастить слой пленки МДО на месте, который обладает хорошей коррозионной стойкостью. Существует множество факторов, влияющих на стойкость к истиранию пленочного слоя МДО из титанового сплава, в том числе характеристики формы поверхности, организационная структура пленочного слоя, температура, твердость и т. Д. В целом твердость пленочного слоя очень низкая. В целом твердость и скорость изнашивания пленочного слоя обратно пропорциональны друг другу, причем с уменьшением коэффициента трения и увеличением твердости увеличивается и износостойкость пленочного слоя. Следовательно, нам следует уменьшить коэффициент трения и увеличить твердость, чтобы улучшить износостойкость слоя пленки. Коррозионная стойкость и уплотнение слоя пленки неразрывно связаны между собой. В нормальных условиях износостойкость слоя пленки увеличивается с увеличением ее уплотнения.
Если поверхностный слой титанового сплава имеет плотную структуру, подходящую толщину, низкий коэффициент трения и высокую твердость и прочно сочетается с основной частью слоя МДО-пленки, это будет играть значительную роль в улучшении функции коррозионной стойкости и стойкость к истиранию поверхности титанового сплава, а перспективой применения пленочного слоя МДО является коррозионная стойкость и стойкость к истиранию.
3 Ход исследования слоя пленки МДО из титанового сплава
С 1980-х годов в России началось исследование пленочного слоя МДО титанового сплава, по сравнению с другими странами, не только начавшееся раньше, но и более тщательное и углубленное исследование. Защитные характеристики пленочного слоя, анализ химического состава пленочного слоя и оптимизация состава электролита являются важным содержанием его исследований. После России исследования по МДО титановых сплавов стали проводиться комплексно. Однако соответствующих сообщений о борьбе с коррозией и износостойкостью МДО титановых сплавов в стране и за рубежом не так много. Xue et al. изучили организацию и структуру мембранного слоя МАО, изготовленного в системе метаалюмината натрия и силикатной системе, а также проанализировали некоторые механические свойства, включая упругую истираемость, твердость мембранного слоя и общее распределение мембранного слоя. Использование биполярного импульсного источника питания влияет на электрические параметры процесса МДО титановых сплавов, который также подробно и глубоко изучен Wu et al. Что касается электрических параметров и состава обрабатывающего раствора на износостойкость, таких как состав и скорость роста слоя пленки МДО из титанового сплава, Wang et al. также провел соответствующее исследование. В некоторых соответствующих литературных источниках указывается, что фосфорные или кальциевые компоненты лечебного раствора создают мембранный слой МАО из титанового сплава, который не только устойчив к коррозии, износостойкости, но также обладает характеристиками биосовместимости, при медицинской трансплантации костей, применении этот мембранный слой очень перспективен.
4 Перспективы применения пленочного слоя МДО из титанового сплава
Учитывая его физические и химические свойства, перспектива применения пленочного слоя МДО очень широка, особенно его коррозионная стойкость и износостойкость. В современной области применения корпусных конструкций, в разнице размеров, сложной форме деталей, формировании твердого, плотного, однородного слоя пленки МДО, в стальных и других деталях трубопроводов с контактом и медных сплавах, сплавах для образования пленки TiO2. Слой, способный противостоять коррозии в морской воде, дополнительно улучшается. Пленка МДО на титановых сплавах, используемых в других отраслях промышленности, с высокой коррозионной стойкостью и теплозащитными свойствами, особенно для некоторых ключевых деталей, таких как крышка двигателя автомобиля, ее защита более значительна, ее слой теплоизоляционной пленки прост. отпасть от недостатков эффективного способа их преодоления. Кроме того, благодаря своей хорошей износостойкости, в текстильной промышленности он также имеет широкий спектр применения, особенно для чашек для пряжи и других ключевых деталей. Кроме того, в строгих условиях высокой скорости и большой нагрузки, высокого давления и высокой температуры слой пленки МДО также обладает хорошей способностью к магнитному экранированию, способностью к облучению и устойчивостью к лучам высокой энергии, что широко используется в электронных защитных платах.
5. Вывод
Титановый сплав обладает множеством превосходных свойств, высокой удельной прочностью, низкой плотностью, биосовместимостью и другими характеристиками, поэтому он широко используется в армии, в народном хозяйстве и в аэрокосмической промышленности, однако из-за плохой стойкости к истиранию титановых сплавов твердость снижается. также ниже, опасность коррозии при контакте с другими металлами относительно велика, что влияет на сферу применения титановых сплавов. Технология МАО обладает экономичностью, экологичностью, простотой и в то же время в обработке процесс не причиняет вреда организму и многими другими преимуществами. В настоящее время также поэтапно разворачиваются и проводятся научно-исследовательские работы по МДО титановых сплавов. Отечественные исследования все еще находятся в зачаточном состоянии. Значит, надо расширять область применения, глубже понимать и владеть технологией. В данной статье кратко описываются технология и преимущества микродугового оксидирования, анализируется коррозионно-стойкий пленочный слой, а также прогресс исследований в области получения износостойких микродугового оксидирования на месте на поверхности титановых сплавов. перспективы его применения и направления развития.
