Trattamento superficiale e tecnologia del processo di decapaggio delle barre di titanio

Essendo una forma importante di materiali lavorati in titanio, la qualità della superficie delbarre di titaniodetermina direttamente le prestazioni del servizio e la durata dei prodotti. Nel processo di trattamento termico delle aste in titanio, un buon trattamento superficiale garantisce le prestazioni dei prodotti in titanio.

 

 

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Le aste di titanio formano scaglie di ossido sciolte e scarsamente legate quando riscaldate (reagendo con l'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno dell'aria), che compromettono la resistenza alla corrosione, la resistenza alla fatica e l'uniformità della superficie-ponendo rischi per il settore aerospaziale. Contaminanti superficiali/strati di ossido possono innescare il rigetto umano per gli impianti medici. I difetti superficiali nelle tubazioni petrolchimiche possono causare perdite. Inoltre, le condizioni del trattamento superficiale influiscono sui processi successivi come il rivestimento e la saldatura.

 

 

(I) Trattamento meccanico

Il trattamento meccanico è un metodo di trattamento di base che rimuove difetti superficiali, incrostazioni di ossido e contaminanti delle aste di titanio attraverso l'azione fisica.

La molatura e la lucidatura vengono utilizzate principalmente per rimuovere micro-difetti come graffi e crepe sulla superficie delle aste in titanio e migliorare la finitura superficiale.

La sabbiatura utilizza un getto abrasivo ad alta-velocità (come allumina o sabbia di quarzo) per colpire la superficie delle barre di titanio.

Il trattamento di burattatura è adatto per il trattamento superficiale delle barre di titanio in batch.

 

(II) Trattamento chimico

Utilizzare reagenti chimici per reagire con le superfici delle aste in titanio per la pulizia, la modifica o la formazione di una pellicola protettiva. I metodi comuni includono il decapaggio (il più utilizzato), la lucidatura chimica e il trattamento della pellicola di conversione chimica, con il decapaggio che dissolve gli ossidi superficiali, le impurità e le macchie d'olio per ripristinare un aspetto pulito del metallo e migliorare la resistenza alla corrosione attraverso una sottile pellicola di ossido.

 

(III) Trattamento elettrochimico

Utilizza la dissoluzione anodica delle barre di titanio nell'elettrolita per rimuovere i micro-difetti superficiali e ottenere una migliore finitura superficiale e planarità.

 

(IV) Trattamento di deposizione di vapore

Deposita una pellicola sottile funzionale sulla superficie delle barre di titanio con reazioni chimiche in fase gassosa- o processi fisici, tra cui deposizione fisica da fase vapore (PVD), deposizione chimica da fase vapore (CVD), ecc.

 

 

(I) Formula della soluzione di decapaggio

Base: asta di titanio (titanio puro, lega di titanio), spessore della scaglia di ossido superficiale, in base ai requisiti di trattamento

Sistemi di decapaggio comuni: acido fluoridrico-acido nitrico (ampiamente utilizzato), acido fluoridrico-acido solforico

Acido fluoridrico (HF): scioglie il titanio e i suoi ossidi; influisce sulla velocità di decapaggio

Concentrazione HF: 1%-5%

(alta=corrosione/vaiolatura eccessiva; bassa=efficienza bassa/incrostazioni non rimosse)

Acido nitrico (HNO₃): si ossida per inibire l'eccessiva corrosione da HF; favorisce la formazione uniforme del film di passivazione

Concentrazione di HNO₃: 10%-20%

Additivi opzionali: inibitori della corrosione (riduce la corrosione della matrice), tensioattivi (migliora l'emulsificazione/pulizia dell'olio)

 

(II) Controllo dei parametri chiave del processo

Temperatura di decapaggio: 20-50 gradi (evitare estremi alti/bassi)

Tempo di decapaggio: 5-30 minuti (regolare in base allo spessore della scaglia di ossido; confermare tramite campionamento)

Velocità di circolazione della soluzione acida: garantire una buona circolazione (per il contatto completo e la rimozione del prodotto di reazione)

 

(III) Flusso del processo di decapaggio

Il tipico processo di decapaggio delle barre di titanio comprende: pretrattamento → decapaggio → lavaggio con acqua → passivazione → asciugatura.

 

 

 

 

• Trattamento composito: combina più tecnologie ("sabbiatura + decapaggio + anodizzazione", "elettrolucidatura + spruzzatura al plasma") per ottenere effetti migliorati, come una migliore resistenza alla corrosione e capacità di legame osseo, adatti per dispositivi medici.
• Processo ecologico: ottimizza i difetti di decapaggio tradizionali con tecnologie a bassa-tossicità/basse{1}emissioni, ad esempio il sistema con acido citrico-acido fluoridrico, metodi senza acidi-come il laser (nessun inquinamento, alta precisione) e la pulizia a ultrasuoni.
• Processo intelligente: scegli il monitoraggio online (rilevamento-in tempo reale della concentrazione di acido, ecc.) e le tecnologie PLC/robot per realizzare una regolazione precisa dei parametri, un funzionamento automatico e una migliore uniformità del trattamento.