1. Tehnologija površinskog premazivanja
Površina osnovnog materijala obrađuje se odgovarajućim postupcima, a premaz i osnovni materijal se kombiniraju kako bi se proizveo zaštitni premaz na površini osnovnog materijala, koji ima dobra svojstva u smislu kemijskih i toplinskih svojstava. Otpornost na koroziju i otpornost na toplinu površinskog premaza mogu se koristiti za poboljšanje performansi proizvoda i duži radni vijek pri kasnijoj uporabi. Trenutno se koriste tehnologije površinskog premazivanja kao što su taloženje parom i oblaganje za učinkovito poboljšanje otpornosti na habanje legura titana, a također imaju dobre učinke na otpornost na koroziju. Organska integracija površinske aktivacije i obrade hidrogenacijom može učinkovito poboljšati površinsku vodljivost legura titana i izbjeći probleme s korozijom materijala uzrokovane, na primjer, kontaktom s mekom kišnicom. Koristeći tehnologiju taloženja parom za izradu TA2 i TC11 supstrata u TiAIN premaze, filmski sloj i supstrat mogu se kombinirati u metaluršku kombinaciju tri elementa, učinkovito poboljšavajući različita svojstva supstrata.
2. Površinska nanotehnološka obrada
Kao nova tehnologija površinske obrade, nano-tretman može postići duboko usitnjavanje zrna u gornjem sloju materijala gdje se materijal treba obraditi bez promjene sastava površinskog materijala titana i titanovih legura, koristeći samo fizičke, kemijske i druga sredstva, sve do nanometarske razine, temeljno rješavaju problem otpornosti površine materijala na zamor, čime se poboljšava otpornost na koroziju površina titana i legura titana, a također može poboljšati otpornost na trošenje u praktičnim primjenama. Koristeći metodu nadzvučnog bombardiranja česticama itd., alat za obradu u potpunosti stupa u interakciju s površinom izratka, tako da se površinska zrna titana i titanovih legura mehanički lome, a nakon dubokog usavršavanja površina se ojačava. Korištenje visokoenergetske površinske nanotehnologije sačmarenja za TC4 može osigurati da veličina zrna bude blizu 20 nm i poboljšati otpornost materijala na zamor uz pomoć očvrslog sloja s površinskom tvrdoćom višom od tvrdoće sirovog materijala. Nakon obrade TA2, veličina zrna je blizu nanometarskog površinskog sloja od 30 nm, a površinska zrna tvore deformacijske blizance koji mogu poboljšati stvrdnjavanje materijala. Konkretno, obrada titana i titanovih legura u mojoj zemlji pod uvjetima od 623 K jača je od relevantnih specifikacija u Sjedinjenim Državama i trenutno je na vodećoj razini u industriji. Korištenjem metode nadzvučnog bombardiranja česticama za obradu legure Ti-6Al-4V, na površini se može izvesti nanojednaka struktura s veličinom zrna od 20 nm, što može više nego udvostručiti tvrdoću površina legure u usporedbi sa sirovinom.
3. Površinska difuzija i ionska implantacija
Za razliku od površinske nanotehnologije, površinska difuzija i ionska implantacija dopiru metalne ili nemetalne materijale u materijal matrice od legure titana kako bi se promijenio sastav površinskog tkiva i poboljšala površinska otpornost matrice od legure titana uz pomoć modificiranog sloja ili upotrebe aluminij, molibden i drugi metalni materijali se difuziraju, čime se poboljšava otpornost na habanje i koroziju matrice legure titana. Upotreba metode tinjajućeg pražnjenja s mrežastom katodom za taloženje Ta na površini TC4 supstrata može učinkovito poboljšati otpornost TC4 supstrata na koroziju. Metoda ugradnje čvrstog praha i priprema sloja infiltriranog molibdenom mogu učinkovito promijeniti strukturu površinske faze TC6 i povećati površinsku tvrdoću TC6 na 1400HV. Trenutačno, s brzim razvojem znanosti i tehnologije, postupno se produbljuju i teorijska istraživanja i funkcije uporabe vakuumske tehnologije. Za poboljšanje, tehnologija ionske implantacije može se izvesti na temelju izvorne tehnologije površinske penetracije. Na primjer, korištenjem metode ionskog nitriranja, površinska tvrdoća TA7 legure titana može se povećati na 1200HV. Koristeći tehnologiju pougljičenja bez vodikovih žarućih iona za obradu površine legure Ti6AI4V, njezina površinska tvrdoća može doseći 935HV, a također pokazuje jaku otpornost na trošenje. Tehnologija elektrolitičke karbonitridizacije u tekućoj plazmi također se može koristiti za obradu legure Ti6Al4V kako bi se proizvela tvrda prevlaka nanesena titanom na površini legure. Povećanje vremena obrade legure titana ovom metodom može učinkovito povećati debljinu infiltracijskog sloja i poboljšati otpornost na habanje legure titana.
