Как формируется хрупкий слой на поверхности титана и титановых сплавов?

Как формируется хрупкий слой на поверхности титана и титановых сплавов?

Титан является важным металлическим материалом, титановый сплав имеет широкий спектр применения в аэрокосмической, оборонной и других областях, в основном используется при производстве деталей самолетов и двигателей.Высокотемпературная ковка является важным технологическим методом формования титановых сплавов.В процессе высокотемпературного пластического формования на поверхности титана и титановых сплавов образуется хрупкий слой.Этот хрупкий слой серьезно влияет на качество деталей из титанового сплава.

Как формируется хрупкий слой на поверхности титана и титановых сплавов?Когда титан подвергается воздействию высоких температур, из-за диффузии кислорода в титан образуется твердый хрупкий слой, называемый альфа-слоем.

Титан — очень прочный металл, а альфа-слой снижает нагрузку, которую поверхность может выдержать до появления трещин.Растрескивание на поверхности титана и титановых сплавов может привести к образованию трещин, что в конечном итоге приведет к выходу детали из строя.Выход из строя детали может привести к авиакатастрофам и травмам.Существует три различных возможных подхода к формированию альфа-слоя на титане: предотвращение, минимизация или удаление.Процесс, который в настоящее время используется в промышленности для решения этой проблемы, заключается в удалении путем химического измельчения.

Химическое измельчение по существу включает погружение кованого изделия в емкость, наполненную сильной кислотой, плавиковой кислотой или азотной кислотой, для удаления альфа-слоя.В настоящее время процесс химического измельчения не является идеальным решением проблемы, поскольку в авиационной промышленности действуют очень строгие правила, что делает химическое измельчение очень дорогим.Это также подвергает участвующие компании юридическим рискам, поскольку в крайних случаях разливы химических веществ могут нанести вред как сотрудникам, так и окружающей среде.Кроме того, необходимо утилизировать отработанную плавиковую кислоту, что вызывает более серьезные экологические проблемы.

В свете текущего прогресса некоторые аспекты все еще нуждаются в углубленной проработке.Во-первых, механизм образования α-слоя с целью изучения предотвращения и смягчения последствий образования α-слоя.Во-вторых, влияние различных покрытий на α-слой с целью изучения лучших защитных покрытий.В-третьих, метод оценки α-слоя на поверхности титана и титановых сплавов, чтобы точно определить глубину α-слоя и помочь в формировании правильного процесса химического измельчения.

Изучение этой проблемы способствует повышению безопасности поковок из титана и титановых сплавов и экономичности процесса удаления α-слоя титанового сплава.