Tratamiento superficial de titanio

Los materiales de titanio, conocidos por su excelente resistencia a la corrosión y sus propiedades ligeras, se utilizan ampliamente en diversas industrias. Las tecnologías de tratamiento de superficies mejoran aún más su rendimiento al mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia a la oxidación y la apariencia para satisfacer las necesidades específicas de la industria.

Tecnología de purificación de superficies

El objetivo principal de la purificación de superficies es mejorar la limpieza de las superficies de titanio y aleaciones de titanio y eliminar sustancias innecesarias en la superficie, como rebabas, rebabas, manchas de aceite, capas de reacción, etc. Los métodos comunes de purificación de superficies incluyen:

Eliminación de rebabas y rebabas: se realiza principalmente mediante procesamiento mecánico (como el esmerilado) o eliminación química.

Eliminación de manchas de aceite superficiales: eliminación de manchas de aceite mediante limpieza con solventes, limpieza ultrasónica o limpieza química.

Eliminación de la capa de reacción de la superficie: la superficie de titanio es propensa a formar una capa de reacción, lo que afecta la calidad de la superficie. El arenado y el decapado son métodos de tratamiento comunes.

• Chorro de arena: use corindón blanco para el arenado, controle la presión de arenado (generalmente menos de 0.45 MPa) y el tiempo de arenado es de 15 a 30 segundos para eliminar la capa de sinterización de la superficie y parte de la capa de óxido.
• Decapado: El decapado puede eliminar completamente la capa de reacción superficial del titanio. Las soluciones de decapado comúnmente utilizadas son las soluciones ácidas de HF-HCl y HF-HNO3. Entre ellos, la solución de decapado HF-HNO3 es más ideal porque absorbe menos hidrógeno y no produce demasiada contaminación.

Por lo general, se aplica a los siguientes escenarios:

Fundiciones de aleación de titanio: Por lo general, hay rebabas, rebabas y capas de contaminación en la superficie de la aleación de titanio después de la fundición. Se requiere chorro de arena o decapado para eliminar la capa de reacción de la superficie para garantizar el progreso suave del procesamiento posterior.

Mecanizado de precisión: Antes del mecanizado de precisión de aleación de titanio, es necesario asegurarse de que no haya contaminantes en la superficie para mejorar la precisión del mecanizado y reducir la tasa de productos defectuosos.

Preparación antes de soldar: La superficie del material de titanio debe purificarse para eliminar la capa de óxido y aceite para garantizar la calidad y la resistencia de la unión soldada.

Tratamiento superficial resistente a la corrosión

La aleación de titanio en sí misma tiene una fuerte resistencia a la corrosión, pero en algunos entornos extremos (como alta concentración de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, etc.), la superficie del titanio puede corroerse. Por lo tanto, en respuesta a estas necesidades, a veces se realiza un tratamiento especial de resistencia a la corrosión en la superficie de titanio.

Tratamiento de oxidación atmosférica: El titanio se coloca en una atmósfera de alta temperatura para formar una película de óxido para mejorar la resistencia a la corrosión del titanio. Aunque el tratamiento de oxidación atmosférica es simple y de bajo costo, su resistencia a la corrosión puede debilitarse gradualmente con el tiempo, por lo que no es adecuado para piezas que funcionan de manera estable durante mucho tiempo.

Tratamiento de anodizado: La electrólisis se utiliza para generar una película gruesa de óxido en la superficie de titanio, mejorando así la resistencia a la corrosión y al desgaste. A través del anodizado, también se pueden dar diferentes colores a la superficie de titanio, proporcionando una hermosa apariencia para las aleaciones de titanio. H2SO4, H3PO4, etc. son electrolitos de uso común. Haga clic para obtener más información sobre el anodizado de titanio.

Escenarios aplicables:

Ambiente marino: El titanio es ampliamente utilizado en equipos de agua de mar, como componentes de plataformas y barcos en alta mar, donde la resistencia a la corrosión es particularmente importante. La oxidación atmosférica o el anodizado pueden mejorar la resistencia del titanio a la corrosión por agua salada.

Industria química: En entornos de corrosión química severa (como soluciones ácidas, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, etc.), las superficies de titanio resistentes a la corrosión pueden prolongar la vida útil del equipo y reducir los costos de mantenimiento.

Extracción de petróleo y gas: Las aleaciones de titanio se enfrentan a entornos altamente corrosivos (como pozos de petróleo y gas) en los equipos de extracción de petróleo y gas. La oxidación anódica y la oxidación atmosférica pueden mejorar significativamente su resistencia a la corrosión.

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Tratamiento superficial resistente al desgaste

El titanio tiene poca resistencia al desgaste, por lo que en algunas aplicaciones que requieren una mayor resistencia al desgaste, es necesario reforzar la superficie. Los métodos de tratamiento comunes incluyen:

Recubrimiento húmedo: La tecnología de galvanoplastia se utiliza para recubrir materiales como el cromo (Cr) o el níquel fósforo (NiP) en la superficie de titanio para mejorar la resistencia al desgaste.

Método de difusión térmica: La carburación, la nitruración y otras tecnologías se utilizan para formar una capa endurecida en la superficie de titanio para mejorar su resistencia al desgaste.

Soldadura por superposición: La soldadura por superposición por arco transferido por plasma puede mejorar la resistencia al desgaste de la superficie de titanio y es adecuada para piezas de trabajo de titanio de gran tamaño.

Método de pulverización catódica: Los materiales metálicos se rocían sobre la superficie de titanio a través de un chorro de plasma de alta velocidad para mejorar su resistencia al desgaste.

Tecnología de nitruración por plasma: se forma una capa de nitruro endurecida en la superficie de la aleación de titanio a través de nitruración por plasma, recubrimiento iónico y otras tecnologías para mejorar su resistencia al desgaste y a la corrosión.

Escenarios aplicables:

Piezas mecánicas: En piezas mecánicas con más deslizamiento y fricción, las aleaciones de titanio a menudo causan desgaste superficial debido a una resistencia al desgaste insuficiente. Los métodos de tratamiento de superficies, como el cromado y el niquelado, pueden mejorar significativamente su resistencia al desgaste y son adecuados para piezas de alta fricción, como piezas de motores de aviones, engranajes y cojinetes.

Equipamiento deportivo de alto rendimiento: Por ejemplo, las piezas de aleación de titanio de las cabezas de golf y los zapatos deportivos tienen altos requisitos de resistencia al desgaste. La implantación de iones y el tratamiento de recubrimiento CVD pueden prolongar eficazmente su vida útil.

Piezas de alta carga: En situaciones que involucran alta presión y fuerte fricción (como la perforación de petróleo y las piezas del motor del automóvil), el tratamiento resistente al desgaste puede mejorar significativamente la durabilidad de las piezas de titanio y reducir la frecuencia del mantenimiento.

Tratamiento superficial de diseño

El tratamiento de la superficie de diseño es principalmente para satisfacer la estética y las necesidades especiales de los clientes. Los métodos de tratamiento comunes incluyen:

Acabado superficial: A través del esmerilado, recocido, granallado y otros métodos, la superficie es plana, lisa o tiene una textura especial.

• Molienda: Hacer que la superficie sea lisa y brillante.
• Recocido y decapado: Haz que la superficie sea gris y opaca.
• Granallado: Use perlas de vidrio para que la superficie parezca piel de pera.
• Grabado químico: Grabe patrones o texto en la superficie de titanio para aumentar el efecto decorativo.

Pulido de espejos: El pulido espejo del titanio es más difícil. Los métodos comunes incluyen pulido de banda suave, pulido químico y pulido electrolítico.

• Pulido de banda suave: utiliza principalmente una banda de pulido para pulir la superficie, adecuada para superficies más simples.
• Pulido químico: utiliza reacciones químicas para eliminar las partes irregulares de la superficie de titanio para obtener una superficie lisa.
• Pulido electrolítico: utiliza métodos electroquímicos para hacer que la superficie de titanio tenga un alto brillo, adecuado para formas más complejas.

Colorante: Uso de oxidación atmosférica, coloración química y otros métodos para darle a la superficie de titanio diferentes colores, mejorando su atractivo decorativo.

• Método de oxidación atmosférica: Al calentar el material de titanio, se forma una película de óxido en su superficie, cambiando así el color. Este método es de bajo costo, pero el efecto de coloración no es lo suficientemente estable.
• Coloración química: Se forma una película de óxido coloreada en la superficie del titanio a través de reacciones químicas.

Escenarios aplicables:

• Decoración arquitectónica: El color blanco plateado natural del titanio no es adecuado para todos los requisitos decorativos. El anodizado puede dar al titanio diferentes tonos, como el dorado, el azul, el morado, etc., que son muy utilizados en fachadas de edificios, muros cortina y decoración de interiores.
• Joyería y bienes de consumo de alta gama: Debido a la dureza y la apariencia única del titanio, la tecnología de anodizado y tratamiento de espejo se puede utilizar para fabricar joyas de moda, relojes de alta gama y accesorios de lujo para satisfacer la demanda del mercado de personalización y belleza.
• Dispositivos médicos: Las piezas de titanio en dispositivos médicos (como implantes dentales, implantes ortopédicos, etc.) requieren no solo excelentes propiedades mecánicas, sino también una buena apariencia. El pulido químico y el pulido electrolítico pueden mejorar el acabado y la belleza de la superficie.

A través de la avanzada tecnología de tratamiento de superficies de titanio, Chalco puede proporcionar productos de titanio de alta calidad que cumplen con los estrictos requisitos de diferentes industrias para la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste y la estética. Ya sea que se trate de aplicaciones aeroespaciales, médicas o industriales, Chalco siempre se compromete a brindar a los clientes excelentes soluciones de materiales de titanio para garantizar que cada producto tenga un rendimiento confiable y una garantía de calidad duradera.