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鈦棒及鈦合金棒如何提高其抗摩擦性能

來源:鈦棒,鈦板,鈦絲,鈦管,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-7-25 9:49:15
鈦棒鈦合金棒表面的抗磨性比較差.特別是在滑動條件下,鈦表面互相接觸或與其它金屬接觸能很快焊合,甚至在負荷輕及相對運動小的情況下,也能發生整個表面的焊合.如果用力使焊合面分開,就會使表面受到嚴重損壞。因而不經過涂層的鈦不適合用作螺紋,齒輪、齒桿,在這些場合要設計成避免移動接觸是不可能的,因此對這些鈦表面必須加以防護措施.
有許多適用于鈦的保護涂層,一般可分為下列幾類:
(1)增厚氧化膜自然生成的氧化膜的厚度可以人為的增加以提供一個保護層,它能在輕載荷,低潸動速度接觸下防止咬合,已使用這種保護層來保護一種特殊的連接件以防止其螺紋咬合。厚氧化膜能產生多孔結構,在這些孔內能貯存一般的固體潤滑劑如二硫化鉬,因而能進一步改善支承性能*增厚氧化膜也可以用于基本上是垂直于表面的壓力負荷,如發動機閥桿上的固定帽、鈦合金閥的接觸表面及賽車的汽車彈簧。增厚氧化膜處理的優點是能在室溫下進行,因而能得到良好的尺寸精度。

(2)置換涂層一些物質能通過較高溫度的熱處理擴散到鈦表面,使其產生很高的表面硬度。這類處理法有些已經工業化。其中最有效的可能要屬Tiduraii處理法.在這種方法中,把材料浸入到一個氰基熔融鹽槽中,其溫度控制在SOOt左右,但這個高溫可能會引起一些使零件變形的問題。大多數置換涂層會使鈦的疲勞性能明顯下降,但是隨后進行噴丸處理能使其疲勞性能恢復到處理前的90詠以上。
還有一些在試驗或生產工藝中使用于鈦的置換涂層形式可供選擇,它們是氮化、硼化、碳化、氰化處理以及鋁、銅、鉻、錫的擴散處理。一般用于硬化鈦的Sulphimiz(氰化物-硫化物)槽也能有效的用于處理鈦。

(3)火焰、等離子及爆炸槍噴涂涂層用傳統的火焰噴涂方法對進行火焰噴涂至今還不能令人十分滿意a雖然已有用鉬噴涂到賽車用的鈦合金連結桿上,但粘附不好。人們對用爆炸槍及等離子噴涂法在鈦表面鍍層已經做了大量工作。這一技術在英、美航空工業中已被廣泛應用,襯底與涂層之間的粘附令人滿意該技術在從純金屬到陶瓷這一廣泛的材料領域內都可使用8—般情況下,拉伸性能及疲勞強度只是略有降低涂層表面的特性即為噴涂材料的性質。由于噴涂工藝的多樣性,因此一般可選擇不同的嗩涂材料,以適用于特定的場合。

(4)電鍍及化學鍍層雖然要把金屬鍍在鈦上是困難的,但是提供一些粘著涂層的技術卻是可能的.這包括銀觸發或用各種有機化合物處理,隨后再用普通電鍍方法,一種具有堅固鉻鍍層的鍍鉻技術正在成功地應用于高強度鈦合金,據越導,處理后的疲勞性能沒有明顯的降低?化學鍍鎳法,即Kanigeri法可以代替電鍍。該法在比較低的溫度下進行,故能明顯地提高耐磨性,但使抗拉強度,塑性以及疲勞強度下降。只要是在機械性能并不重要的情況下,這種方法能為鈦提供一種在輕滑動接觸下抗磨性良好的鍍層。
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