U području obrade i primjene metalnih materijala, toplinska obrada je kritičan proces koji igra ključnu ulogu u poboljšanju svojstava materijala. U sredini i nakon toplinske obrade neizostavna je i karika površinske obrade. Ovaj korak ima za cilj ukloniti kamenac i razne nečistoće nastale na metalnoj površini, smanjujući aktivnost izložene metalne površine. Priprema površine posebno je bitna prije i tijekom nanošenja zaštitnih slojeva i raznih funkcionalnih premaza na površinu titana i njegovih legura. Primjenom ovih posebnih premaza, svojstva metalnih površina mogu se učinkovito poboljšati, poput povećanja njihove otpornosti na koroziju, oksidaciju i habanje, čime se produljuje životni vijek materijala.
UtječućiFglumciOf TitanijRodPicklingCuvjetima
Uvjeti dekapiranje titanskih šipki i njihovih legura nisu statični, već ovise o vrsti oksidnog sloja i postojećem reakcijskom sloju. Na vrste ovih slojeva utječe kombinacija čimbenika, među kojima su glavni čimbenici visoko{1}}temperaturni proces zagrijavanja i povećanje temperature tijekom obrade (kao što je kovanje, lijevanje, zavarivanje itd.).
Pod različitim temperaturnim uvjetima obrade, sloj oksida formiran na površini titanijske šipke i njegove legure značajno se razlikuje. Na nižim temperaturama obrade ili na visokim temperaturama zagrijavanja ispod oko 600 stupnjeva, samo se tanki sloj oksida formira na metalnoj površini. Ovaj tanki oksidni sloj je relativno jednostavan za rukovanje i ima manji utjecaj na naknadne procese. Međutim, situacija postaje komplicirana u uvjetima visoke temperature. U okolini visoke-temperature, ne samo da će se difuzijska zona -bogata kisikom formirati u blizini oksidnog sloja, nego taj difuzijski sloj-bogat kisikom ima važan utjecaj na performanse i kasniju obradu materijala, te se mora potpuno ukloniti dekapiranjem i drugim postupcima kako bi se osiguralo da kvaliteta površine materijala zadovoljava zahtjeve.
Razne metodeTo RmaknutiTonScaleOf TitanijRods
1. MehaničkiMethod
Mehanička metoda uglavnom je prikladna za uklanjanje debelih slojeva oksida i tvrdih površinskih slojeva. Ova metoda ljušti kamenac s metalne površine fizičkim radnjama, poput trenja, udarca itd. Prednost joj je u tome što je operacija relativno jednostavna i izravna, a može brzo i učinkovito ukloniti većinu kamenca za neke slučajeve s debelim ljuskicama i tvrdom teksturom. Međutim, mehaničke metode također imaju određena ograničenja. Na primjer, tijekom procesa obrade može uzrokovati određeni stupanj mehaničkog oštećenja metalne površine, što utječe na ravnost i završnu obradu površine, a za neke dijelove složenih oblika i visoke zahtjeve preciznosti, mehaničkim metodama može biti teško postići idealan učinak obrade.
2. OtopljeniSaltBathMethod
Uklanjanje kamenca u kupki s rastopljenom soli još je jedna često korištena metoda. Štap od titana i njegova legura uranjaju se u posebnu kupku rastaljene soli, a visoka temperatura i kemijsko djelovanje slane kupke koriste se za odvajanje kamenca od metalne površine. Ova metoda može ravnomjernije tretirati metalne površine i može se bolje prilagoditi nekim dijelovima složenih oblika. Štoviše, razumnim odabirom sastava i procesnih parametara solne kupke, proces obrade može se kontrolirati do određene mjere i može se smanjiti oštećenje metalne matrice. Međutim, metoda kupke s rastaljenom solnom kupkom također ima neke nedostatke, kao što su velika ulaganja u opremu, potreba za strogom kontrolom temperature i komponenti solne kupke tijekom rada, inače može utjecati na učinak tretmana, a kupka s rastaljenom soli ima određeni rizik od onečišćenja okoliša, te je potrebno poduzeti odgovarajuće mjere zaštite okoliša.
3. KiselinaSrješenjePicklingMethod
Dekapiranje kiselom otopinom jedna je od najčešće korištenih metoda za uklanjanje kamenca. Natapanjem titanijske šipke i njegove legure u određenu otopinu kiseline, kemijska reakcija između kiseline i oksidne opne koristi se za otapanje oksidne opne i postizanje svrhe uklanjanja. Metoda kiseljenja ima prednosti visoke učinkovitosti 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 morate biti svjesni u metodi kiseljenja. Kisele otopine su korozivne i mogu uzrokovati prekomjernu koroziju metalne matrice ako se njima ne rukuje pravilno, što utječe na svojstva materijala. Osim toga, zagađivači kao što je otpadna kiselina proizvest će se tijekom procesa kiseljenja, koje je potrebno pravilno tretirati kako bi se izbjegla šteta za okoliš.
4. KombinacijaOf MvišestrukiMethods
U stvarnoj proizvodnji, u mnogim slučajevima, koristi se 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 se kiseli. Ova metoda kombinira sposobnost brzog uklanjanja mehaničkih metoda sa sposobnošću fine obrade metoda dekapiranjem, koje mogu brzo prvo smanjiti debljinu kamenca, a zatim dodatno ukloniti preostalu sitnu naslagu i nečistoće dekapiranjem, uz relativno malo oštećenje površine metala i postizanje bolje kvalitete površine.
Još jedan uobičajeni način vezivanja je kupanje u slanoj kupki nakon čega slijedi kiseljenje. Tretman slane kupke može donekle omekšati oksidnu kožu, oslabiti njezino vezivanje s metalnom površinom, a ujedno izvršiti prethodno čišćenje i aktiviranje metalne površine. Zatim se kiseljenjem kamenac može temeljitije ukloniti, a učinkovitost kiseljenja može se poboljšati, smanjujući vrijeme kiseljenja i količinu otopine kiseline.
Pri susretu s oksidnim slojevima i difuzijskim slojevima nastalim na višim temperaturama, potrebne su posebne metode obrade zbog njihove složene strukture i svojstava. Ove posebne metode mogu biti poboljšanja i optimizacije gore spomenutih konvencionalnih metoda ili mogu biti potpuno novi procesi razvijeni za specifične situacije. Na primjer, može biti potrebno koristiti posebno formulirane kisele otopine ili više{2}}postupke obrade kako bi se osiguralo da se oksidni sloj i difuzijski sloj mogu potpuno ukloniti uz održavanje kvalitete metalne površine preciznim kontroliranjem parametara procesa svakog koraka.
Ukratko, površinska obrada i proces dekapiranje titanskih šipki i njihovih legura je složen i kritičan proces. Razumijevanje čimbenika utjecaja na stvaranje oksidnog sloja, razuman odabir metoda za uklanjanje kamenca oksida i korištenje kombinacije metoda u skladu sa stvarnom situacijom od velike su važnosti za osiguranje kvalitete površine titanovih šipki i njihovih legura, poboljšanje njihove učinkovitosti i zadovoljavanje potreba različitih područja primjene. U stvarnoj proizvodnji potrebno je kontinuirano istraživati i optimizirati procesne parametre i poboljšavati razinu procesne tehnologije kako bi se postigla visoka-kvaliteta obrade i primjene titanskih šipki.
