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钛棒表面耐蚀和耐磨处理阐述
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因为钛自身具有优良的耐蚀性,钛棒一般不进跋涉一步进步其耐蚀性外表处理,但为了防止钛在较易受腐蚀的盐酸、硫酸等非氧化性酸水溶液中的全面腐蚀,防止在NaCl水溶液中的空隙腐蚀和点蚀,有时选用外表处理的办法。大气氧化处理:钛在高温大气中防置,使氧化膜增厚,其膜厚随温度的升高,时刻的延伸而增厚。大气氧化处理对钛的全面腐蚀、空隙腐蚀都有用,办法比较简便,但耐久性不非常牢靠,这是因为大气氧化处理仅使氧化膜增厚,纯钛在腐蚀环境中,增厚的氧化膜随时刻的延伸而变薄,较终导致腐蚀。其耐蚀功能维持的时刻由大气氧化处理条件(T、t)以及腐蚀环境的严苛程度所决议的,具体预测这个时刻是很困难的。要求长期稳定运转的部件资料一般不太选用这种办法。


钛的缺陷是耐磨性差,外表易发生麻面等缺陷,现在,难以适用于滑动机械部件。现在正在积极研讨开发种种外表处理办法。适用于钛外表处理的办法有镀Cr、Ni为代表的湿式镀膜法、热扩散法、堆焊法和溅射法等,较近比较优良的办法是CVD、PVD、PCVD外表强化法。1.湿式镀膜:主要用镀Cr、Ni-P法,(直接在钛棒上镀Cr困难,一般在钛棒先镀Ni,再镀Cr。电解法成膜速度快,厚度数微米,(装饰性镀层仅1um)。是一种有用的耐磨外表处理办法。2.热扩散法:广泛用于钢铁资料的硬化处理的渗碳、氮化及硼化等热扩散工艺,较近也被用于钛。主要介绍一下离子氮化法与气体氮化不同,是选用辉光放电等离子体破坏钛外表氧化膜,因而氮化前处理,不须除掉氧化膜的机械研磨、酸洗,而且氮化效率高。钛在850度,氮化膜厚从0.7um增至5.0um,外表硬度达1200—1600Hv,具有良好的耐膜性。3.堆焊法:使用等离子搬运弧进行钛板外表堆焊硬化改性也具有优良的耐磨性。办法简略,被处理材无须整个高温下暴露,可防止力学功能的下降,但须二次加工。仅局现于处理较厚的大型工件。4.溅射法:使用等离子流高速空气射流,使滴下的熔融金属喷镀在被处理材外表的办法,不须真空,可在大气中处理,生产效率高。但镀膜的密合度不够。


贵金属涂覆:钛的耐蚀性是依托外表形成的氧化膜来维持的。这种氧化膜的生成反响,一般由下式表示:Ti+2H2O→TiO2+4H++4e这一反响是阳极反响,因而,只需进步钛的电位可使此反响进一步向右方向进行,这意味着钛的氧化膜的稳定和耐蚀性的进步。但进步钛电位,必须由对电极,并从外部施加高电压,同时,在面积大时,施加均一电压也很困难,所以不常选用。一般,贵金属在严苛的环境下,也不腐蚀,显高电位。使用这一点,在钛外表涂覆贵金属,钛的电位向贵的一方(电位高的方向),然后进步其耐蚀性。在贵金属中一般选用较廉价的Pd、Ru或者它们的氧化物(PdO、RuO2)进行钛的涂覆。在钛棒上涂覆贵金属或其氧化物对改善其耐蚀性及其有用,涂覆处理资料的耐蚀性可与Ti/FONT>0.15Pd合金匹敌。缺陷是在流体或含固形物的流体中长期使用时,贵金属膜会从钛外表剥离,尽管这种剥离很少。现在,日本正在开发密和性好的涂覆办法,但本钱更高。气体法,因为必须在远高于钛相变点温度下加热,使组织、形状发生变化等造成制品不能满意使用要求;而CVD、PVD、PCVD法需求特别设备而且能批量生产的大型设备正在开发中,本钱高。(这些处理办法来进步耐蚀性的甚少,作为进步耐磨性有时选用。Pb+、Pt+注入法(离子束、电子束)离子注入外表改性对进步耐蚀性非常有用,但本钱更高,正在研讨中,尚未实用化。


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