टाइटेनियम के लिए कई सतह उपचार विधियां हैं, जिनमें आयन नाइट्राइडिंग (या प्लाज्मा नाइट्राइडिंग), टाइटेनियम नाइट्राइड का सतह जमाव, आयन आरोपण, सतह मिश्र धातु और सिरेमिक कोटिंग्स की सतह छिड़काव शामिल हैं।
1. टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों के लिए उच्च तापमान और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग तैयार करने की तकनीक
1) पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग तैयार करने की तकनीक
घिसाव यांत्रिक भागों की विफलता के मुख्य कारणों में से एक है, जो लगभग 60% से 80% यांत्रिक भागों की विफलता के लिए जिम्मेदार है, और इसका यांत्रिक भागों के जीवन और विश्वसनीयता पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का पहनने का प्रतिरोध अपेक्षाकृत खराब है, घर्षण गुणांक बड़ा है, और पहनने में विफलता होने का खतरा है। पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग तैयारी तकनीक टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने का एक महत्वपूर्ण साधन है। वर्तमान में, अधिक शोधित प्रक्रिया विधियों में थर्मल छिड़काव, इलेक्ट्रोप्लेटिंग और रासायनिक प्लेटिंग, वाष्प जमाव, आयन प्रत्यारोपण तकनीक, नाइट्राइडिंग और 170 समुद्री नाइट्राइडिंग शामिल हैं। इंजीनियरिंग टाइटेनियम धातु सामग्री कार्बन, बोरोनाइजेशन, माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण और समग्र सतह उपचार प्रौद्योगिकी, आदि।
2) उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग तैयार करने की तकनीक
जहाज गैस टर्बाइनों में टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग के साथ, उनके उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध पर उच्च आवश्यकताएं लगाई गई हैं। जब टाइटेनियम का उपयोग गैस टरबाइन ब्लेड आदि के रूप में किया जाता है, तो इसमें उच्च तापमान ऑक्सीकरण के लिए खराब प्रतिरोध होता है और "ऑक्सीजन उत्सर्जन" का खतरा होता है। अर्थात्, उच्च तापमान वाली हवा के लंबे समय तक संपर्क में रहने के बाद, टाइटेनियम की सतह पर एक भंगुर ऑक्साइड परत बनेगी, जो टाइटेनियम मिश्र धातु को भंगुर कर देगी और बढ़ाव को कम कर देगी। यह 50% तक पहुंच सकता है. हालांकि, मिश्र धातु संरचना अनुकूलन डिजाइन या माइक्रोस्ट्रक्चर नियंत्रण विधियों के माध्यम से टाइटेनियम मिश्र धातुओं के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में एक साथ सुधार करना मुश्किल है। इसे सुधारने के लिए सतह संशोधन और सतह कोटिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाना चाहिए।
3) उच्च तापमान पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग तैयार करने की तकनीक
जहाज के गैस टरबाइन ब्लेड उच्च तापमान की स्थिति में खराब हो जाते हैं। घिसाव और उच्च तापमान के दोहरे प्रभाव के कारण, घटकों की क्षति दर तेज हो जाती है। इसलिए, उच्च तापमान पहनने के तंत्र का अध्ययन करना, उच्च तापमान पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग्स डिजाइन करना और उच्च तापमान पहनने के प्रतिरोध में सुधार करना बहुत महत्वपूर्ण है। अर्थ। सिरेमिक सामग्री अधिकतर आयनिक बंधों और सहसंयोजक बंधों के साथ संयुक्त होती है। उनके पास उच्च रासायनिक बंधन ऊर्जा और मजबूत अंतर-परमाणु बंधन बल है, जिससे सिरेमिक सामग्री में उच्च पिघलने बिंदु, उच्च कठोरता, उच्च रासायनिक स्थिरता और कम घर्षण गुणांक के फायदे होते हैं। प्लाज्मा छिड़काव और लेजर क्लैडिंग के माध्यम से प्रौद्योगिकी सिरेमिक टाइटेनियम मिश्र धातु मिश्रित बनाने के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु की सतह पर सिरेमिक कोटिंग तैयार कर सकती है। वर्तमान तैयारी विधियों में प्लाज्मा छिड़काव नैनो-सिरेमिक कोटिंग, कोल्ड स्प्रेइंग नैनो-टीओओ2 कोटिंग, लेजर छिड़काव और लेजर क्लैडिंग शामिल हैं।
2. टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों पर घर्षण कम करने और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग के लिए तैयारी तकनीक
1) घर्षणरोधी कोटिंग तैयार करने की तकनीक
समुद्री गियर, पिस्टन, वाल्व और टाइटेनियम स्प्रिंग्स जैसे घटकों की घर्षण कम करने वाली आवश्यकताओं के जवाब में, दोनों के बीच एक अंतर बनाने के लिए ग्रेफाइट, मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड, पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन, लेड ऑक्साइड और फ्लोराइड जैसी स्व-चिकनाई सामग्री को जोड़ा जाता है। सतहों. ठोस चिकनाई फिल्म की एक परत घर्षण गुणांक को कम कर सकती है और सामग्री के पहनने के प्रतिरोध को बढ़ा सकती है। एंटीफ्रिक्शन कोटिंग तैयारी विधियों में मैग्नेट्रोन स्पटरिंग एमओएस जेड कोटिंग, प्लाज्मा छिड़काव पीटीएफई कोटिंग, इलेक्ट्रोडेपोजिशन प्रक्रिया तैयारी (एनआई-पी) -ग्रेफाइट समग्र कोटिंग तकनीक आदि शामिल हैं।
(2) घर्षण-रोधी और पहनने-प्रतिरोधी कोटिंग की तैयारी तकनीक
टाइटेनियम सामग्री के घर्षण में कमी और पहनने के प्रतिरोध की वास्तविक जरूरतों के जवाब में, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की उपयुक्त सतह उपचार तकनीक के माध्यम से, दो वस्तुओं के घर्षण को बेहतर बनाने के लिए टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतहों पर एंटीफ्रिक्शन और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग तैयार की जाती है। सापेक्ष गति में, अर्थात् घर्षण युग्म। पहनने के प्रतिरोध और आंदोलन के दौरान घर्षण हानि को कम करने से घर्षण गुणांक को कम करने, घर्षण को कम करने और पहनने को नियंत्रित करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सकता है। घर्षण-रोधी और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग्स की तैयारी के तरीकों में प्लाज्मा कार्बोनाइट्राइडिंग, सल्फर नाइट्राइडिंग, सल्फर नाइट्रोकार्बराइजिंग, मैग्नेट्रोन स्पटरिंग Ti/MoS2 कोटिंग, भौतिक वाष्प जमाव TiAIN/TiN मिश्रित कोटिंग, भौतिक वाष्प चरण TiN/TiCN बहु-परत मिश्रित कोटिंग्स का जमाव शामिल हैं। , हीरे जैसी कार्बन फिल्मों का कैथोड आर्क स्रोत जमाव, हीरे जैसी कार्बन फिल्मों की उच्च शक्ति उच्च पुनरावृत्ति दर पल्स एक्साइमर लेजर तैयारी, आदि।
3. धातु घटकों के लिए इन्सुलेट कोटिंग की तैयारी तकनीक
यद्यपि टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है, जब समुद्री जल और समुद्री वायुमंडलीय संक्षारक वातावरण में असमान धातुओं के संपर्क में टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, तो सतह पर स्वाभाविक रूप से गठित TiO2 फिल्म इलेक्ट्रोड की उच्च क्षमता और क्षमता के कारण संभावित अंतर उत्पन्न होता है। कम है। असमान धातुओं की सतह ऑक्सीकृत हो जाएगी, जिससे सामग्री का क्षरण विफल हो जाएगा। इसलिए, उपयोग के दौरान टाइटेनियम मिश्र धातु के संपर्क में आने वाले तांबे, तांबे के मिश्र धातु और स्टील से बने पाइप, पाइपिंग सहायक उपकरण और अन्य जहाज निर्माण भागों के समुद्री जल में क्षरण से बचने के लिए, सतह पर एक कोटिंग बनाने के लिए उचित सतह उपचार विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए। टाइटेनियम मिश्र धातु का. टाइटेनियम और अन्य धातु सामग्रियों के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करने के लिए एक इन्सुलेटिंग विरोधी संक्षारण कोटिंग। इंसुलेटिंग और एंटी-जंग कोटिंग की तैयारी के तरीकों में माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण सिरेमिक इंसुलेटिंग कोटिंग, माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण नैनो-सिरेमिक कोटिंग, एनोडाइज्ड इंसुलेटिंग कोटिंग आदि शामिल हैं।
