Aufgrund der hervorragenden Korrosionsbeständigkeit von Titan selbst werden Titanstangen im Allgemeinen keiner weiteren Oberflächenbehandlung unterzogen, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Um jedoch eine umfassende Korrosion von Titan in nicht oxidierenden wässrigen Säurelösungen wie Salzsäure und Schwefelsäure zu verhindern, die korrosionsanfälliger sind, und um interstitielle Korrosion und Lochkorrosion in wässrigen NaCl-Lösungen zu verhindern, werden manchmal Oberflächenbehandlungsverfahren verwendet . Atmosphärische Oxidationsbehandlung: Wenn Titan in eine Hochtemperaturatmosphäre gebracht wird, verdickt es den Oxidfilm. Die Schichtdicke nimmt mit zunehmender Temperatur und Zeit zu. Die atmosphärische Oxidationsbehandlung ist sowohl für die umfassende als auch für die interstitielle Korrosion von Titan wirksam, und das Verfahren ist relativ einfach, aber seine Haltbarkeit ist nicht sehr zuverlässig. Dies liegt daran, dass die atmosphärische Oxidationsbehandlung nur den Oxidfilm verdickt. In korrosiven Umgebungen wird der verdickte Oxidfilm auf reinem Titan mit der Zeit dünner, was letztendlich zu Korrosion führt. Die Dauer seiner Korrosionsbeständigkeit wird durch die Bedingungen der atmosphärischen Oxidationsbehandlung (T, t) und die Schwere der korrosiven Umgebung bestimmt, und es ist schwierig, diese Dauer vorherzusagen. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen nicht für Komponentenmaterialien verwendet, die einen langzeitstabilen Betrieb erfordern.
Der Nachteil von Titan ist seine schlechte Verschleißfestigkeit und die Tendenz, Defekte wie Vertiefungen auf der Oberfläche zu erzeugen. Derzeit ist es schwierig, es auf gleitende mechanische Komponenten anzuwenden. Derzeit erforschen und entwickeln wir aktiv verschiedene Oberflächenbehandlungsmethoden. Die für die Titanoberflächenbehandlung geeigneten Verfahren umfassen Nassbeschichtungsverfahren, repräsentiert durch Cr- und Ni-Plattierung, Thermodiffusionsverfahren, Oberflächenbehandlungsverfahren und Sputterverfahren. Die neueren und fortgeschritteneren Verfahren sind CVD-, PVD- und PCVD-Oberflächenverstärkungsverfahren. 1. Nassbeschichtung: Hauptsächlich unter Verwendung von Cr- und Ni-P-Plattierungsmethoden (es ist schwierig, Cr direkt auf Titanstäbe zu beschichten, normalerweise wird zuerst Ni auf die Stäbe aufgetragen und dann Cr. Das elektrolytische Verfahren hat eine schnelle Filmbildungsgeschwindigkeit, Dicke von mehreren Mikrometern, und die dekorative Beschichtung beträgt nur 1 um). Es ist eine effektive verschleißfeste Oberflächenbehandlungsmethode. 2. Thermisches Diffusionsverfahren: Weit verbreitet bei der Härtungsbehandlung von Stahlmaterialien, einschließlich Aufkohlung, Nitrierung und Borierung, und neuerdings auch bei Titan. Die wichtigste Einführung ist, dass sich das Ionennitrieren vom Gasnitrieren dadurch unterscheidet, dass es ein Glimmentladungsplasma verwendet, um den Oxidfilm auf der Oberfläche von Titan zu zerstören. Daher erfordert die Nitriervorbehandlung kein mechanisches Schleifen oder Waschen mit Säure, um den Oxidfilm zu entfernen, und die Nitriereffizienz ist hoch. Titan hat eine von 0,7 um auf 5,0 um bei 850 Grad Celsius erhöhte Nitrierfilmdicke, mit einer Oberflächenhärte von 1200-1600Hv und einer ausgezeichneten Filmbeständigkeit. 3. Oberflächenbehandlung: Die Verwendung von Plasma-Transfer-Lichtbogen zur Modifikation der Oberflächenhärtung von Titanplatten weist auch eine hervorragende Verschleißfestigkeit auf. Das Verfahren ist einfach, und das behandelte Material muss nicht der gesamten hohen Temperatur ausgesetzt werden, um eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zu verhindern, sondern erfordert eine sekundäre Verarbeitung. Gilt nur für die Handhabung dickerer und größerer Werkstücke. 4. Sputterverfahren: Das Verfahren, bei dem ein Hochgeschwindigkeits-Luftstrahl aus Plasmastrom verwendet wird, um geschmolzenes Metall auf die Oberfläche des behandelten Materials zu sprühen, ohne dass ein Vakuum erforderlich ist, kann in der Atmosphäre verarbeitet werden und weist eine hohe Produktionseffizienz auf. Aber die Dichtigkeit der Beschichtung reicht nicht aus.
Precious metal coating: The corrosion resistance of titanium is maintained by the oxide film formed on the surface. The formation reaction of this oxide film is generally represented by the following equation: Ti+2H2O → TiO2+4H++4e This reaction is an anodic reaction. Therefore, increasing the potential of titanium can further cause this reaction to proceed in the right direction, which means that the stability and corrosion resistance of titanium oxide film are improved. But to increase the titanium potential, it is necessary to apply a high voltage from the opposite electrode and from the outside. At the same time, it is also difficult to apply a uniform voltage when the area is large, so it is not often used. Generally, precious metals do not corrode in harsh environments and exhibit high potentials. By utilizing this, coating the surface of titanium with precious metals, the potential of titanium is directed towards the more expensive side (in the direction of higher potential), thereby improving its corrosion resistance. Cheaper Pd, Ru, or their oxides (PdO, RuO2) are commonly used for titanium coating in precious metals. Coating precious metals or their oxides on titanium rods can improve their corrosion resistance and be effective. The corrosion resistance of coating materials can rival that of Ti/FONT>0.15Pd-Legierungen. Der Nachteil besteht darin, dass sich bei längerem Einsatz in Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit Feststoffen der Edelmetallfilm von der Titanoberfläche ablöst, was jedoch selten vorkommt. Gegenwärtig entwickelt Japan Beschichtungsverfahren mit guter Kompaktheit, aber die Kosten sind höher. Das Gasverfahren erfordert ein Erhitzen auf eine Temperatur, die viel höher als der Übergangspunkt der Titanphase ist, was zu Änderungen in Struktur und Form führt, die die Anforderungen des Produkts nicht erfüllen können; Die CVD-, PVD- und PCVD-Verfahren erfordern eine spezielle Ausrüstung, und großtechnische Ausrüstung, die in Massenproduktion hergestellt werden kann, ist mit hohen Kosten in der Entwicklung. Diese Behandlungsverfahren werden selten verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, und werden manchmal verwendet, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern. Pb plus-, Pt plus-Implantationsverfahren (Ionenstrahl, Elektronenstrahl) Oberflächenmodifizierung durch Ionenimplantation ist sehr effektiv bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, aber die Kosten sind höher. Es wird derzeit untersucht und war noch nicht praktisch.
