티타늄 막대뛰어난 비강도와 생체 적합성으로 인해 화학 산업, 의료 장비, 고급-소비자 전자 제품 및 고온{1}}내열 구조 부품에 널리 사용됩니다. 그럼에도 불구하고, 기존의 단조, 열처리 및 기계 가공 후에는 표면에 필연적으로 치밀한 산화층, 질화막 및 잔류 오염 물질이 생성됩니다. 이러한 자연 표면층은 약한 보호 효과를 제공하지만 후속 용접, 양극 산화 처리 및 정밀 가공 시 불균일한 표면 질감, 치수 편차 및 안정성 저하를 유발하기 쉽습니다. 심각한 경우에는 잔류 산화물과 미세 결함으로 인해 티타늄 기판의-장기적인 내식성이 크게 저하됩니다. 따라서 표면의 유효하지 않은 층을 제거하고, 표면 상태를 통일하며, 티타늄 로드의 전체 -부식 방지 성능을 크게 향상시키기 위해서는 완전하고 표준화된 표면 처리 시스템이 필수적입니다.
전체 처리 공정은 주로 기계적 전처리, 화학적 산세척, 정밀 브라이트닝, 응력 완화 및 패시베이션뿐만 아니라 선택적 기능 수정을 포함하여 결함 제거, 표면 평탄화 및 성능 강화의 진보적인 기술 논리를 따릅니다.
기계적 전처리는 전체 공정에서 없어서는 안 될 기초입니다.
단조 흑피, 산화물 스케일 및 미세 균열을 제거하기 위해 선삭 및 거친 연삭을 채택하고 티타늄 막대의 진원도 및 직진도를 교정합니다. 티타늄 합금의 낮은 열전도율과 가공 경화 경향을 고려할 때 표면 연소를 방지하려면 절삭 중에 낮은 선형 속도, 큰 이송 속도 및 충분한 냉각이 필요합니다. 이를 바탕으로 샌드블래스팅이나 쇼트 피닝은 완고한 고온 처리 산화물을 제거하고 균일하고 미세한{4}}거친 표면을 형성하여 후속 코팅의 접착력을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 이물질 오염을 방지하려면 샌드블라스팅 후 내장된 연마 입자를 완전히 제거하는 것이 중요합니다.
핵심 절차인 화학적 산세척은 티타늄 막대의 최종 표면 품질과 안전성을 결정합니다.
주류 산세척 시스템은 질산과 불산의 혼합을 채택하며, 기존 비율은 질산 30%~50%, 불화수소산 3%~8%입니다. 불산은 산화티타늄을 빠르게 용해시켜 기판에 마이크로{5}}에칭을 수행하며, 질산은 과도한 부식을 억제하고 부동태막의 재생을 촉진합니다. 반응 온도는 20~40도로 조절되며 균일한 은회색 금속 표면이 나타날 때까지 처리 시간은 수십 초에서 수분까지입니다. 산세 후에는 잔류 산을 제거하기 위해 철저한 탈이온수 세척과 알칼리 중화가 필요합니다. 부하가 높은 구성요소의 경우{12}}수소 취성 위험을 방지하려면 650~750도에서 진공 탈수소 어닐링이 필요합니다.
브라이트닝 트리트먼트는 제품 정밀도 기준에 따라 맞춤형으로 진행됩니다.
준{0}}마무리 연마는 Ra 1.6~3.2μm에 도달할 정도로 작은 표면 불균일성을 제거하여 마감을 위한 일관된 기반을 제공합니다. 고정밀-경면 기계 연마는 Ra 0.2μm 미만의 매우 매끄러운 표면을 얻을 수 있으며-고급 시계 액세서리 및 정밀 구조 부품에 적합합니다. 기계적 처리와 달리 전해 연마는 작업-경화층이나 잔류 인장 응력을 생성하지 않아 균일하고 흐름이 없는-표면을 제공합니다.{10}}이는 뼈 핀 및 치과용 부품과 같은 의료용 티타늄 임플란트에 최적의 공정입니다.
부동태화 및 광휘 어닐링은 내식성과 치수 안정성을 향상시키는 핵심 단계입니다.
진공 또는 아르곤 보호 하의 광휘 어닐링은 가공 잔류 응력을 제거하는 동시에 원래의 금속 광택을 유지하고 재료의 가소성을 복원합니다. 묽은 질산 용액을 사용한 화학적 부동태화는 표면에 조밀한 나노{1}}규모의 이산화티타늄 막을 생성하여 이전 공정에서 형성된 미세한 결함을 복구하고 산, 염화물 및 염수 분무 부식에 대한 저항성을 크게 향상시킵니다.
특수한 적용 시나리오의 경우 보조 강화 처리를 사용할 수 있습니다.
양극 산화 처리는 장식적인 색상과 향상된 표면 경도를 갖춘 제어 가능한 산화막을 형성하여 티타늄의 생체 적합성을 유지할 수 있습니다. PTFE, 세라믹 또는 DLC 코팅의 기능성 스프레이는 산업용 티타늄 로드의 내마모성, 고온 안정성 및 절연 성능을 효과적으로 향상시킵니다.
실제 생산에서는 서비스 요구 사항에 따라 프로세스 조합이 공식화됩니다. 일반 산업용 티타늄 막대는 전처리, 산 세척 및 부동태화를 채택합니다. 의료용-등급 제품은 엄격한 수소-제어 산세척, 전해 연마 및 진공 어닐링을 적용합니다. 고급-소비자 부품은 경면 연마 및 색상 양극 산화 처리를 사용합니다. 내마모성-및 고온-온도 구성요소에는 샌드블래스팅 거칠기화 및 세라믹 코팅이 필요합니다. 전체-공정 매개변수와 청결도를 엄격하게 제어해야만 티타늄 로드가 산화물이-없고, 오염이 없으며,{9}}높은{10}}부식 저항-표면 상태를 달성할 수 있어 티타늄 합금 소재의 뛰어난 성능을 최대한 발휘할 수 있습니다.
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