टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए सतही घिसाव -प्रतिरोधी उपचार तकनीकें क्या हैं?

गीली कोटिंग विधि

कोटिंग में मुख्य रूप से Cr और Ni{0}}P मिश्रधातुएँ होती हैं। परटाइटेनियम की छड़ेंऔर तारों, घने टाइटेनियम सतह निष्क्रियता फिल्म के कारण, प्रत्यक्ष क्रोमियम चढ़ाना में खराब आसंजन होता है। उद्योग में, पहले रासायनिक रूप से Ni जमा करना या टाइटेनियम सब्सट्रेट पर Ni परत पूर्व जमा करना, और फिर इलेक्ट्रोप्लेट क्रोमियम जमा करना आम बात है। इलेक्ट्रोलाइटिक विधि कई माइक्रोमीटर की कोटिंग मोटाई के साथ फिल्म को जल्दी से बनाती है, और सजावटी कोटिंग केवल 1 माइक्रोन है, जो सामान्य पहनने के प्रतिरोध और सजावटी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। यह वर्तमान में सबसे अधिक लागत प्रभावी सतह उपचार विधियों में से एक है। हालाँकि, यहाँ कमियाँ हैं। कोटिंग यांत्रिक रूप से सब्सट्रेट से जुड़ी होती है। प्रभाव और भारी भार की स्थिति में इसके छिलने का खतरा रहता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया में क्रोमियम युक्त अपशिष्ट जल उपचार शामिल होता है, जो महत्वपूर्ण पर्यावरणीय दबाव लाता है.

थर्मल प्रसार विधि

स्टील सामग्री की परिपक्व कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग और बोरोनाइजिंग प्रक्रियाओं पर चित्रण करते हुए, एक कठोर परत बनाने के लिए अंतरालीय परमाणुओं को उच्च तापमान पर टाइटेनियम मैट्रिक्स के आंतरिक भाग में फैलाया जाता है। यह विधि कोमल कठोरता ढाल और आधार सामग्री के साथ मजबूत संबंध के साथ कई दसियों से लेकर कई सौ माइक्रोमीटर मोटाई तक की प्रसार परतें प्राप्त कर सकती है, जो इसे संपर्क तनाव के अधीन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। हालाँकि, प्रसंस्करण तापमान आमतौर पर 800 डिग्री से ऊपर होता है, और टाइटेनियम मिश्र धातु संरचना मोटे होने का खतरा होता है। विनियमन के लिए बाद के ताप उपचार की आवश्यकता होती है, और प्रक्रिया विंडो संकीर्ण होती है। इसके अलावा, उच्च तापमान पर, टाइटेनियम ऑक्सीजन और हाइड्रोजन को अवशोषित करता है, और इन मुद्दों के समाधान के लिए सख्त सुरक्षा वातावरण नियंत्रण आवश्यक है।

वेल्डिंग विधि

कठोर मिश्र धातु या इंटरमेटेलिक यौगिक कोटिंग को प्लाज्मा ट्रांसफर आर्क (पीटीए) का उपयोग करके टाइटेनियम सतह पर वेल्ड किया जाता है। कमजोर पड़ने की दर नियंत्रणीय है, बंधन शक्ति अधिक है, और पहनने का प्रतिरोध उत्कृष्ट है। मुख्य लाभ यह है कि यह संपूर्ण आधार सामग्री को गर्म किए बिना स्थानीय उपचार की अनुमति देता है, इस प्रकार बड़े आकार के वर्कपीस में यांत्रिक गुणों की गिरावट से बचाता है। नुकसान यह है कि वेल्ड परत की सतह खुरदरी होती है, और आयामी सटीकता प्राप्त करने के लिए माध्यमिक मशीनिंग की आवश्यकता होती है। यह पीटीए वेल्डिंग गन की पहुंच से भी सीमित है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से बड़े फ्लैट प्लेट, शाफ्ट और अन्य नियमित वर्कपीस के लिए किया जाता है। जटिल आकार वाले भागों को संभालना कठिन है।

वाष्प जमाव विधि (सीवीडी/पीवीडी/पीसीवीडी)

भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी), रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी), और प्लाज्मा उन्नत रासायनिक वाष्प जमाव (पीसीवीडी) प्रौद्योगिकियों का एक समूह है जो हाल के वर्षों में तेजी से विकसित हुआ है। इनका उपयोग टाइटेनियम की सतह पर TiN, TiAlN और DLC जैसी कठोर कोटिंग्स तैयार करने के लिए किया जा सकता है, जिनकी मोटाई आमतौर पर 2 से 10 μm तक होती है। कठोरता 2000 से 4000 एचवी तक पहुंच सकती है, और घर्षण गुणांक काफी कम हो जाता है। इन्हें आमतौर पर लागू किया जाता हैटाइटेनियम लक्ष्य सामग्री. गीली कोटिंग की तुलना में, गैस चरण जमाव कोटिंग्स का आसंजन बेहतर होता है (विशेष रूप से बायस वोल्टेज की सहायता से), और प्रक्रिया का तापमान धीरे-धीरे कम हो जाता है - पीवीडी को 400 डिग्री से नीचे नियंत्रित किया जा सकता है, जिसका टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट की सूक्ष्म संरचना पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और सटीक भागों के अंतिम प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

When comparing the three types of coatings, CVD coatings are dense and have good over-coating performance, but they require high temperatures (>800 डिग्री) और हानिकारक उत्पाद उत्पन्न करने की संभावना होती है; पीवीडी कोटिंग्स में कम तनाव और मध्यम तापमान होता है, लेकिन उनकी अधिक कोटिंग का प्रदर्शन खराब होता है, और जटिल आंतरिक छिद्र सतहों को समान रूप से कवर करना मुश्किल होता है; पीसीवीडी प्लाज्मा सक्रियण और रासायनिक वाष्प जमाव को जोड़ती है, और 500 - 600 डिग्री पर पीवीडी की तुलना में बेहतर बॉन्डिंग ताकत के साथ कोटिंग जमा कर सकती है, और इसमें पीवीडी की तुलना में बेहतर ओवर-कोटिंग प्रदर्शन होता है। यह वर्तमान में टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतह को मजबूत करने की अग्रणी दिशा है, और उपकरण निवेश और प्रक्रिया नियंत्रण कठिनाई भी तीनों में सबसे अधिक है।

तकनीकी चयन सुझाव:

 लागत प्राथमिकता और ढीली आयामी सटीकता वाले भागों के लिए, गीली क्रोमियम चढ़ाना या Ni{0}}P रासायनिक चढ़ाना को प्राथमिकता दी जा सकती है।

 भारी भार और उच्च संपर्क तनाव स्थितियों के लिए, मोटी प्रसार परत प्राप्त करने के लिए थर्मल प्रसार विधि या हार्डफेसिंग विधि की सिफारिश की जाती है।

 सख्त आयामी सहनशीलता और कम सेवा तापमान वाले सटीक भागों के लिए, PVD/TiN कोटिंग एक परिपक्व समाधान है।

 उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों के लिए जो आसंजन, आसंजन गुणों और माइक्रोस्ट्रक्चर नियंत्रण (जैसे विमान इंजन के लिए घटक) पर विचार करते हैं, पीसीवीडी तकनीक में सबसे बड़ी क्षमता है।