Tratamento de superfície de titânio

Os materiais de titânio, conhecidos por sua excelente resistência à corrosão e propriedades leves, são amplamente utilizados em vários setores. As tecnologias de tratamento de superfície melhoram ainda mais seu desempenho, melhorando a resistência ao desgaste, a resistência à oxidação e a aparência para atender às necessidades específicas da indústria.

Tecnologia de purificação de superfície

O principal objetivo da purificação de superfícies é melhorar a limpeza das superfícies de titânio e liga de titânio e remover substâncias desnecessárias da superfície, como rebarbas, flashes, manchas de óleo, camadas de reação, etc. Os métodos comuns de purificação de superfície incluem:

Remoção de rebarbas e rebarbas: feito principalmente por processamento mecânico (como moagem) ou remoção química.

Remoção de manchas de óleo na superfície: remoção de manchas de óleo por limpeza com solvente, limpeza ultrassônica ou limpeza química.

Remoção da camada de reação da superfície: a superfície de titânio é propensa a formar uma camada de reação, o que afeta a qualidade da superfície. Jateamento e decapagem são métodos de tratamento comuns.

• Jateamento: Use corindo branco para jateamento, controle a pressão de jateamento (geralmente inferior a 0,45 MPa) e o tempo de jateamento é de 15 a 30 segundos para remover a camada de sinterização da superfície e parte da camada de óxido.
• Decapagem: A decapagem pode remover completamente a camada de reação superficial do titânio. As soluções de decapagem comumente usadas são as soluções ácidas HF-HCl e HF-HNO3. Entre eles, a solução de decapagem HF-HNO3 é mais ideal porque absorve menos hidrogênio e não produz muita poluição.

Geralmente aplicável aos seguintes cenários:

Fundições de liga de titânio: Geralmente há rebarbas, flash e camadas de contaminação na superfície da liga de titânio após a fundição. Jateamento ou decapagem é necessário para remover a camada de reação superficial para garantir o bom andamento do processamento subsequente.

Usinagem de precisão: Antes da usinagem de precisão da liga de titânio, é necessário garantir que não haja contaminantes na superfície para melhorar a precisão da usinagem e reduzir a taxa de produtos defeituosos.

Preparação antes da soldagem: A superfície do material de titânio precisa ser purificada para remover a camada de óxido e óleo para garantir a qualidade e resistência da junta soldada.

Tratamento de superfície resistente à corrosão

A liga de titânio em si tem forte resistência à corrosão, mas em alguns ambientes extremos (como alta concentração de ácido clorídrico, ácido sulfúrico, etc.), a superfície do titânio pode corroer. Portanto, em resposta a essas necessidades, às vezes é realizado um tratamento especial de resistência à corrosão na superfície do titânio.

Tratamento de oxidação atmosférica: O titânio é colocado em uma atmosfera de alta temperatura para formar um filme de óxido para aumentar a resistência à corrosão do titânio. Embora o tratamento de oxidação atmosférica seja simples e de baixo custo, sua resistência à corrosão pode enfraquecer gradualmente com o tempo, por isso não é adequado para peças que operam de forma estável por muito tempo.

Tratamento de anodização: A eletrólise é usada para gerar um filme de óxido espesso na superfície do titânio, melhorando assim a resistência à corrosão e ao desgaste. Através da anodização, cores diferentes também podem ser dadas à superfície de titânio, proporcionando uma bela aparência para as ligas de titânio. H2SO4, H3PO4, etc. são eletrólitos comumente usados. Clique para saber mais sobre anodização de titânio.

Cenários aplicáveis:

Ambiente marinho: O titânio é amplamente utilizado em equipamentos de água do mar, como componentes de plataformas offshore e navios, onde a resistência à corrosão é particularmente importante. A oxidação atmosférica ou anodização pode aumentar a resistência do titânio à corrosão da água salgada.

Indústria química: Em ambientes agressivos de corrosão química (como soluções ácidas, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, etc.), as superfícies de titânio resistentes à corrosão podem prolongar a vida útil do equipamento e reduzir os custos de manutenção.

Extração de petróleo e gás: As ligas de titânio enfrentam ambientes altamente corrosivos (como poços de petróleo e gás) em equipamentos de extração de petróleo e gás. A oxidação anódica e a oxidação atmosférica podem melhorar significativamente sua resistência à corrosão.

Produtos de anodização que a Chalco pode fornecer:

Tubo de titânio anodizado

Barra de titânio anodizado

Placa de titânio anodizado

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Tratamento de superfície resistente ao desgaste

O titânio tem baixa resistência ao desgaste, portanto, em algumas aplicações que exigem maior resistência ao desgaste, ele precisa ser reforçado com a superfície. Os métodos de tratamento comuns incluem:

Revestimento úmido: A tecnologia de galvanoplastia é usada para revestir materiais como cromo (Cr) ou níquel-fósforo (NiP) na superfície do titânio para melhorar a resistência ao desgaste.

Método de difusão térmica: Carburação, nitretação e outras tecnologias são usadas para formar uma camada endurecida na superfície do titânio para melhorar sua resistência ao desgaste.

Soldagem de sobreposição: A soldagem de sobreposição por arco transferido por plasma pode melhorar a resistência ao desgaste da superfície de titânio e é adequada para peças de titânio de grande porte.

Método de pulverização catódica: Os materiais metálicos são pulverizados na superfície de titânio através de um jato de plasma de alta velocidade para aumentar sua resistência ao desgaste.

Tecnologia de nitretação a plasma: Uma camada de nitreto endurecido é formada na superfície da liga de titânio por meio de nitretação a plasma, revestimento iônico e outras tecnologias para melhorar sua resistência ao desgaste e à corrosão.

Cenários aplicáveis:

Peças mecânicas: Em peças mecânicas com mais deslizamento e atrito, as ligas de titânio geralmente causam desgaste superficial devido à resistência insuficiente ao desgaste. Métodos de tratamento de superfície, como cromagem e niquelagem, podem melhorar significativamente sua resistência ao desgaste e são adequados para peças de alto atrito, como peças de motores de aeronaves, engrenagens e rolamentos.

Equipamento desportivo de alto desempenho: Por exemplo, peças de liga de titânio de cabeças de golfe e calçados esportivos têm requisitos de alta resistência ao desgaste. A implantação de íons e o tratamento com revestimento CVD podem efetivamente prolongar sua vida útil.

Peças de alta carga: Em situações que envolvem alta pressão e forte atrito (como perfuração de petróleo e peças de motores de automóveis), o tratamento resistente ao desgaste pode melhorar significativamente a durabilidade das peças de titânio e reduzir a frequência de manutenção.

Tratamento de superfície de design

O tratamento de superfície do projeto é principalmente para atender à estética e às necessidades especiais dos clientes. Os métodos de tratamento comuns incluem:

Acabamento de superfície: Através de retificação, recozimento, shot peening e outros métodos, a superfície é plana, lisa ou tem uma textura especial.

• Moagem: Torne a superfície lisa e brilhante.
• Recozimento e decapagem: Torne a superfície cinza e opaca.
• Shot peening: Use contas de vidro para fazer a superfície parecer pele de pêra.
• Gravura química: Grave padrões ou texto na superfície de titânio para aumentar o efeito decorativo.

Polimento de espelho: O polimento espelhado do titânio é mais difícil. Os métodos comuns incluem polimento de cinta macia, polimento químico e polimento eletrolítico.

• Polimento de correia macia: usa principalmente uma correia de polimento para polir a superfície, adequada para superfícies mais simples.
• Polimento químico: usa reações químicas para remover partes irregulares da superfície de titânio para obter uma superfície lisa.
• Polimento eletrolítico: utiliza métodos eletroquímicos para fazer com que a superfície de titânio tenha alto brilho, adequado para formas mais complexas.

Colorir: Usando oxidação atmosférica, coloração química e outros métodos para dar à superfície de titânio cores diferentes, aumentando seu apelo decorativo.

• Método de oxidação atmosférica: Ao aquecer o material de titânio, um filme de óxido é formado em sua superfície, alterando assim a cor. Este método é de baixo custo, mas o efeito de coloração não é estável o suficiente.
• Coloração química: Um filme de óxido colorido é formado na superfície do titânio por meio de reações químicas.

Cenários aplicáveis:

• Decoração arquitetônica: A cor natural prata-branca do titânio não é adequada para todos os requisitos decorativos. A anodização pode dar ao titânio diferentes tons, como ouro, azul, roxo, etc., que são amplamente utilizados em fachadas de edifícios, paredes cortina e decoração de interiores.
• Joias e bens de consumo de alta qualidade: Devido à dureza e aparência única do titânio, a tecnologia de anodização e tratamento de espelho pode ser usada para fazer joias da moda, relógios de alta qualidade e acessórios de luxo para atender à demanda do mercado por personalização e beleza.
• Dispositivos médicos: As peças de titânio em dispositivos médicos (como implantes dentários, implantes ortopédicos, etc.) requerem não apenas excelentes propriedades mecânicas, mas também boa aparência. O polimento químico e o polimento eletrolítico podem melhorar o acabamento e a beleza da superfície.

Por meio da avançada tecnologia de tratamento de superfície de titânio, a Chalco é capaz de fornecer produtos de titânio de alta qualidade que atendem aos rigorosos requisitos de diferentes indústrias para resistência à corrosão, resistência ao desgaste e estética. Quer se trate de equipamentos aeroespaciais, médicos ou aplicações industriais, a Chalco está sempre comprometida em fornecer aos clientes excelentes soluções de materiais de titânio para garantir que cada produto tenha desempenho confiável e garantia de qualidade duradoura.