钛和钛合金。氮化,等离子氮化工艺和氮化钛的特性和应用

背景

钛在摩擦与自身和其他表面的接触时具有胆汁的趋势。已经开发了许多技术来设计钛表面并克服这个问题:

润滑

阳极氧化

电镀

离子植入

氮化

喷丸加工

等离子体渗氮

等离子氮化是最简单,最广泛的过程。能够在任何配置的组件的暴露表面上均匀地产生涂层。等离子体氮化为钛的两个问题,700℃或更高的过程温度在完全退火或平均条件下提供最多的合金,二次问题是表面粗糙化和疲劳极限的降低,特别是氮化合物层。在此温度下,除去氧化钛膜,并通过在沉积氮化钛之前通过扩散来产生较硬的基材。

低温氮化处理

较低的温度(450°C)可以沉积非常薄的膜(3µm),并且不会导致表面粗糙。这些薄层遇到的一个问题是,随着表面载荷的增加,底层钛的变形和随后的涂层失效。基体的硬化和强化可以通过用氮进行激光表面熔化(有时称为激光氮化),或用电子束熔化预先添加的合金来实现。将最硬层的深度增加10倍,可以将总体磨损率降低两个数量级,使钛的性能接近淬火钢(En19)。现有的技术和设备可以对相对较小2020欧洲杯下注官网和较大的部件进行氮化处理。Snorre张力腿平台水下张紧系统使用了长达4米的氮化钛合金液压轴(由Permascand AB制造并涂覆)。层厚为5 ~ 12µm,平均硬度为900HV。流化床氮化(Nobleizing)设备,目前能够处理更大的部件,直径达7502020欧洲杯下注官网毫米,产生更厚的膜,没有剥落或开裂的风险。据报道,钛的硬度超过650HV。

NI的应用trided钛组件

电机赛车行业一直是氮化钛部件的主要用户,在阀门上成功应用,阀门齿轮,连杆,轴承,轮毂和其他滑动和磨损表面。球阀体代表海水和化学厂职责的另一个成功应用。植入件可能需要在氮化以降低表面粗糙度后抛光。

氮化和氮碳涂层是防止磨损的有效处理方法。在一个例子中,大奖赛赛车前后轮毂的寿命从一场比赛延长到整个赛季。

与氮化组件相关的问题

与氮化涂层相关的问题之一是由于表层裂纹的发展和通过母材的扩展而降低组件的疲劳寿命。这一效应增加了薄膜厚度,作为第二和相关的问题是较重的薄膜(6 μ m以上)的削片。

氮化钛表面的特性

各种各样的方法可商购获得硬(1100-2500HV),但通常非常薄(通常不超过4μm厚的)金色钛氮化物层上。氮化钛,锡,是惰性的,生物相容性,并将在空气中耐受高达480℃的温度。对抗其他氮化表面,摩擦系数为0.05-0.15。

资料来源:钛信息集团

欲了解更多信息,请访问钛信息集团

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