❶ 鈦及鈦合金錶面增強技術的研究進展
表面納米化處理
作為新型表面處理技術，納米化處理可以實現在不改變鈦及鈦合金錶面材料成分的前提條件下，僅使用物理、化學等手段，將材料需要處理位置上層的晶粒進行深度細化，直到納米級別，從根本上解決材料表面抗疲勞問題，進而提升鈦及鈦合金錶面耐腐蝕性能，在實際應用上也可以提高耐磨性能。使用噴丸法、超音速微粒轟擊法等，將處理工具與工件表面進行充分作用，讓鈦及鈦合金錶面晶粒被機械方法破碎，深度細化後，對其表面進行強化。對 TC4使用高能噴丸表面納米化技術，可以保障晶粒尺寸接近 20nm，藉助表面硬度高於原材料的硬化層，提升材料抗疲勞性能。而處理 TA2後，晶粒尺寸接近 30nm的納米表層，其表層晶粒形成可以提升材料硬化程度的形變孿晶。尤其是我國在 623K條件下在鈦及鈦合金處理方面要強於美國相關規范，目前是事業領先水平。使用超音速微粒轟擊法，對 Ti-6Al-4V合金進行處理，可以在其表面衍生出納米等軸組織，擁有 20nm晶粒尺寸，讓合金錶面相較於原材料硬度可以提升一倍以上。但是這種表面納米化處理因為起步較晚，沒有廣泛推廣。
表面擴滲和離子注入
與表面納米化處理不同，表面擴滲和離子注入將金屬或非金屬材料摻雜在鈦合金基體材料中，改變其表面組織成分，藉助改性層產生提升鈦合金基體表面抗性。例如鈦及鈦合金錶面使用氮、碳等非金屬材料滲透，或使用鋁、鉬等金屬材料進行擴散，從而提高鈦合金基體耐磨性與耐腐蝕性。使用網狀陰極輝光放電法，將 Ta 對 TC4 基體表面進行滲鍍，可以有效提升 TC4 基體耐腐蝕性能。利用固體粉末包埋法，利用制備滲鉬層方式，可以有效將 TC6 表面相結構大幅度改變，讓 TC6 表面硬度提升至 1400HV ；目前在科學技術快速發展，真空技術理論研究與使用功能深度也逐漸提升，可以在原有表面滲透技術基礎上，衍生出一種離子注入技術。例如使用離子滲氮方法，可以將 TA7 鈦合金錶面硬度提高至 1200HV。而使用加弧輝光離子無氫滲碳技術，處理 Ti6AI4V 合金錶面，其表面硬度可以達到 935HV，也表現出較強的耐磨性。也可以使用液相等離子電解碳氮共滲技術處理 Ti6Al4V合金，使合金錶面產生 Ti沉積的硬質塗層。而增加使用該方式處理鈦合金時間，可以有效提升硬質滲層厚度，提高鈦合金的耐磨性。
表面塗層技術
在基體材料表面使用相應工藝進行處理，復合塗層與基體材料，使其基體表面產生保護塗層，在化學、熱學等方面都具有良好性能。可以藉助表面塗層的耐腐蝕與耐熱性，減少生產成本支出，從而提升產品性能，在後續使用中也具有較長使用壽命。目前使用氣相沉積、熔覆等方式的表面塗層技術，可以有效提升鈦合金耐磨性能，對於抗腐蝕性也有較強效果。將表面活化和氫化處理有機整合，可以有效提高鈦合金錶面導電性能，也可以避免與例如軟性雨水等接觸後，產生材料腐蝕問題。而使用氣相沉積技術，將 TA2、TC11 基材製成 TiAIN 膜層，可以將膜層與基體結合部分形成三種元素相互結合的冶金結合，有效增強基材各類性能。
❷ 鈦合金耐磨損件主要應用於什麼地方
很多啦，典型如航空，人體器官再植等。
鈦合金廣泛應用於航空航天、化工及生物醫療領域，但是其硬度較低，抗磨減摩性能差，限制了其應用，因此，利用表面改性技術改善鈦合金的表面性能備受關注。通常最常用的方法是進行化學處理或化學氧化，來提高和改善基體與塗覆層的結合力以及表面的耐蝕性能。但是，化學氧化所得到的氧化膜層較薄，耐蝕性和耐久性較差。鈦合金錶面的氧化膜使得在鈦上進行化學鍍、電鍍難以實現。相比之下，微弧氧化處理目前普遍被認為是最有前途的鈦合金錶面處理方法。
鈦合金用於飛機
一般鈦和鈦合金比常用的生物體用合金CoCr合金和316L不銹鋼的耐磨性都較差，而且所產生的磨損粉在生物體內都有可能產生不良影響。因此，新開發的一些生物體用鈦合金在生物體內使用之前往往都要採取適當的表面處理，以提高其抗磨性。為了進一步達到提高鈦合金耐蝕性、耐磨性、抗微動磨損性、高溫抗氧化性等目的，對鈦合金進行表面處理是進一步擴大鈦合金使用范圍的有效途徑，可以這么說目前對金屬的表面處理方法幾乎全部應用到了鈦合金的表面處理上，包括金屬電鍍、化學鍍、熱擴散、陽極氧化、熱噴塗、低壓離子工藝、電子和激光的表面合金化、非平衡磁控濺射鍍膜、離子氮化、PVD法制膜、離子鍍膜、納米技術等等。來看在鈦合金錶面形成TiO、TiN、TiC滲鍍層及TiAlN多層納米膜表面氧化處理提高其表面耐磨性仍是研究重點。
液相沉積：TC4表面液相沉積生物陶瓷塗層。近年來，通過化學處理，在鈦合金基體植入件表面製取生物陶瓷塗層的探索性研究已有公開的報道。如用高濃度的NaOH或H2O2處理工藝提出的兩步鹼處理工藝，還有人引入了乙烯基三乙氧基硅烷和聚丙烯酸鈉等調制劑來獲得生物陶瓷塗層。對TC4鈦合金進行簡單的酸鹼預處理後，再在一種仿體液的快速鈣化溶液（FCS）中浸泡沉積，以期獲得梯度結合的生物活性好的鈦基HA生物陶瓷塗層復合材料。該方法的研究對鈦合金直接作為硬組織植入材料應用有著十分重要的理論意義和潛在的經濟價值。
表面氧化處理：離子注入與其它表面處理技術相比顯示了諸多優點，與物理或化學氣相沉積相比，主要優點在：①膜與基體結合好，抗機械、化學作用不剝落能力強；②注入過程不要求升高基體溫度，從而可保持工件幾何精度；③工藝重復性好等。許多研究者報道了氮離子注入對Ti6Al4V鈦合金錶面成分、組織結構、硬度及摩擦學性能有良好改善效果。TiC也是超硬相，故鈦合金經離子注入碳也同樣可以強化鈦合金錶面。但是由於等離子體基離子注入並非連續過程，施加每一負脈沖電位時，隨著脈沖電位由零下降至谷值，再回升至零，發生著濺射和注入兩個過程。如果等離子體中含有金屬或碳離子時，在脈沖電位為零時，在一定條件下還會在表面形成單一碳沉積層，在一定脈沖電壓（10~30kV）作用下，該單一碳層的結構為類金剛石碳（DLC）。從而可以獲得比注氮層摩擦系數更低，耐磨性更好的表面改性層。表面單一碳層經實驗確定其為DLC膜。經這樣處理的鈦合金，表面硬度提高4倍，在同種材料構成摩擦副，干摩擦條件下，摩擦系數由0·4下降至0·1,耐磨性較未離子注入的提高30倍以上。
離子束增強沉積（IBED）：利用離子束增強沉積（IBED）方法制備了CrC硬質膜，可用於鈦合金的微動磨損防護。研究表明，CrC顯示出最好的微動疲勞特性；而噴丸後塗覆的CrC膜則顯示出了最高的微動磨損抗力。離子轟擊：TC11鈦合金經氮離子轟擊表面處理後，表面可獲得由TiN和Ti2N組成的改性層，硬度為600~800HV;表面硬度的提高，有利於改善TC11鈦合金的耐磨性。等離子滲氮與噴丸處理：利用直流脈沖等離子電源裝置對Ti6Al4V鈦合金錶面滲氮處理，採用噴丸形變強化（SP）對滲氮層進行後處理，在鈦合金錶面獲得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相組成的滲氮層，該改性層能夠顯著地提高鈦合金常規磨損和微動磨損（FW）抗力，但降低了基材的FF抗力。滲氮層的減摩和抗磨性能與SP引入的表面殘余壓應力協同作用，使鈦合金FF抗力超過了SP單獨作用。提高滲氮層韌度對改善鈦合金FF和FW性能均十分重要。DLC膜：復合碳膜具有獨特的物理、力學和化學性能，它已被作為眾多的研究對象。利用射頻等離子體增強化學氣相沉積法制備類金剛石薄膜，其主要目的也是為提高鈦合金的表面硬度和耐摩擦性。試驗結果表明膜中鈦含量超過9%,膜的硬度將會下降，且膜基結合力強度也是有限的。
塗層技術：塗層技術是改善鈦合金抗氧化性的有效方法。美國一家公司研究出一種改善鈦合金抗氧化性能的新方法，在鈦合金基體上加一種均勻的銅合金塗層。塗層所用的銅合金可從以下三種組成中選取一種：1·銅+7%鋁；2·銅+4·5%鋁；3·銅+5·5%鋁+3%硅。塗層是在基體溫度低於619℃的條件下進行塗覆的。電鍍：在鈦合金錶面鍍鎳、鍍硬鉻、鍍銀等。鍍銀目的是提高鈦合金的導電性和釺焊性。鈦合金基體上有一層緻密的氧化物薄膜，電鍍不易進行，所以電鍍前必須對鈦合金錶面進行預處理。
激光淬火：據報道鈦合金TC11微動磨損量隨法向載荷和微動幅度的增大而增加。激光淬火後鈦合金TC11抗微動磨損能力有所提高，其提高幅度與微動幅度大小，抗微動磨損能力的改善是激光淬火使組織細化、硬度提高的結果。激光熔覆：航空發動機鈦合金鎳基合金摩擦副的接觸磨損是航空發動機使用中的一大難題，利用激光熔覆技術可獲得優良的塗層，為燃氣渦輪發動機零件的修復開創了一條新途徑，熔覆合金粉末是CoCrW和WC的機械混合物，提高了高溫耐磨和抗腐蝕性能，技術特點是制備時間短，質量穩定，並消除了由於熱影響可能產生的裂紋問題。
交流微弧氧化：微弧氧化（MAO）是一項在金屬表面生長氧化物陶瓷膜的新技術。它從陽極氧化發展而來，但它施加了幾百伏的高壓，突破了陽極氧化對電壓的限制。該技術通過微弧放電區瞬間高溫高壓燒結直接把基體金屬變成氧化物陶瓷，並獲得較厚的氧化物膜。對鈦合金錶面微弧氧化膜，獲得膜的硬度高並與金屬基體結合良好。改善了鈦合金錶面的抗磨損、抗腐蝕、耐熱沖擊及絕緣等性能，在許多領域具有應用前景。
❸ 滲碳、滲氮、碳氮共滲三者有什麼不同反映在材料題上具體有什麼不一樣的效果
滲碳:滲碳後的工件經淬火和低溫回火，使表面具有高硬度河耐磨性，而心部仍保持良好的塑性河韌性，從而滿足工件外硬內韌的使用要求。
滲氮：零件滲氮後表面形成一層氮化物，不需要淬火就可以具有高的硬度、耐磨性、抗疲勞性河一定的腐蝕性，而且變形也很小。
碳氮共滲：又稱氰化。碳氮共滲是將鋼件表面同時滲入碳原子河氮原子，形成碳氮共滲層，以提高工件的硬度、耐磨性河疲勞強度的處理方法。
❹ 鈦合金硬質塗層怎麼去除手印
用弱酸清洗 HF：HNo3：HO2＝1：1：98 清洗後用清水沖干凈，加酒精清洗熱風吹乾。
鈦合金錶面處理方法主要有：
1、噴砂：鈦鑄件的噴砂處理一般選用白剛玉粗噴較好，噴砂壓力一般控制在0.45Mpa以下，時間為15~30秒，用於去除鑄件表面的粘砂、表面燒結層和部分和氧化層。其餘的表面反應層結構宜採用化學酸洗的方法快速去除。
2、 酸洗：酸洗能夠快速完全去除表面反應層，而表面不會產生其他元素的污染。HF-HCl系和HF-HNO3系酸洗液都可用於鈦的酸洗，但 HF-HCl系酸洗液吸氫量較大，而HF-HNO3系酸洗液吸氫量小，可控制HNO3的濃度減少吸氫，並可對表面進行光亮處理，一般HF的濃度在3%~5 %左右，HNO3的濃度在15%~30%左右為宜。
3、交流微弧氧化：通過微弧放電區瞬間高溫高壓燒結直接把基體金屬變成氧化物陶瓷，並獲得較厚的氧化物膜。對鈦合金錶面微弧氧化膜，獲得膜的硬度高並與金屬基體結合良好，改善了鈦合金錶面的抗磨損、抗腐蝕、耐熱沖擊及絕緣等性能，在許多領域具有應用前景。
4、離子注入：主要優點是：a）膜與基體結合好，抗機械、化學作用不剝落能力強；b）注入過程不要求升高基體溫度，從而可保持工件幾何精度；c）工藝重復性好等。許多研究者報道了氮離子注入對Ti6Al4V合金錶面成分、組織結構、硬度及摩擦學性能有良好改善效果。TiC也是超硬相,故鈦合金經離子注入碳也同樣可以強化鈦合金錶面。
5、等離子滲氮與噴丸處理：利用直流脈沖等離子電源裝置對鈦合金錶面滲氮處理，採用噴丸形變強化(SP)對滲氮層進行後處理， 在鈦合金錶面獲得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相組成的滲氮層，該改性層能夠顯著地提高鈦合金常規磨損和微動磨損(FW)抗力，但降低了基材的FF抗力。滲氮層的減摩和抗磨性能與SP引入的表面殘余壓應力協同作用，使鈦合金FF抗力超過了SP單獨作用。
6、激光熔覆：利用激光熔覆技術可獲得優良的塗層，為燃氣渦輪發動機零件的修復開創了一條新途徑，熔覆合金粉末是CoCrW和WC的機械混合物，提高了高溫耐磨和抗腐蝕性能，優點是制備時間短，質量穩定，並消除了由於熱影響可能產生的裂紋問題。
7、表面合金化—加弧輝光離子滲鍍技術：可以在鈦合金的表面直接形成合金層,合金層是具有特殊物理、化學性能的表面滲鍍結合層。其特點是不存在膜基結合力問題，無污染，滲速快，根據不同的要求可以在不同的工藝條件得到不同濃度分布、不同滲層厚度的合金層。利用該技術在鈦合金錶面無氫滲碳，可使表面硬度提高數倍，摩擦系數降低到0.08，滲鉭可以提高鈦合金的耐蝕性。