Díky svým výhodám vysoké měrné pevnosti a dobré tepelné odolnosti je titanová slitina Ti-6A1-4V široce používána v leteckém, petrochemickém, potravinářském a lékařském oboru, což představuje 75% ~ 85% celkového použití titanové slitiny a stává se trumfovou slitinou v titanové slitině. Nicméně výkonnostní vady, jako je nízká tvrdost, špatná odolnost proti opotřebení a špatná odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách, značně omezují další vývojSlitina titanu Gr.5.
Existuje mnoho technologií povrchové úpravy titanové slitiny Gr.5, včetně tradičních technologií modifikace reprezentovaných termochemickou oxidací, galvanickým pokovováním a bezproudovým pokovováním, a také moderních technologií povrchové úpravy materiálů, jako je napařování, iontová implantace, mikro-oblouková oxidace a povrchová úprava žhavením.
(1) Chemické tepelné zpracování
Gr.5 Titanium slitina má aktivní chemické vlastnosti a může reagovat s řadou prvků při různých teplotách a metody chemického tepelného zpracování, jako je oxidace, čpavek a nauhličování, mohou připravit tvrdou keramickou vrstvu na povrchu slitiny pro zlepšení povrchové odolnosti a tepelné odolnosti titanové slitiny. Keramická vrstva získaná termochemickou metodou může také účinně inhibovat tvorbu trhlin a bránit šíření trhlin, takže lze výrazně zlepšit kavitační odolnost titanové slitiny Gr.5.
Pomocí technologie nízkotlaké vakuové infiltrace čpavku lze získat povlaky TiN a TiAIN s dobrou kombinací se substrátem, hloubka vytvrzené vrstvy je 50~60 um a povrchová tvrdost je 1000-1100HV. Povlak odolný proti opotřebení TiN/TiN na povrchu slitiny Gr.5 lze výrazně zlepšit metodou plazmové infiltrace amoniaku, která může výrazně zlepšit povrchovou tvrdost a odolnost slitiny proti opotřebení. Při nízké teplotě (950 stupňů) může být upravená vrstva 3~15,4um připravena na povrchu slitiny po dobu 5~40h propustnosti boru Gr.5 a tvrdost se zvýší asi 5krát ve srovnání s matricí a koeficient odolnosti proti opotřebení povrchu se sníží na 0,2~0,3 a odolnost proti opotřebení se výrazně zlepšila.
(2) Depozice par
Napařování spočívá v kondenzaci páry materiálu, který má být nanášen na podkladový materiál za podmínek vakua, aby se získal tenký film, který splňuje požadavky, a tenkovrstvý ochranný povlak s vynikajícím výkonem lze získat na povrchu slitiny Gr.5 fyzikálním nanášením z páry (PVD) nebo chemickým nanášením z páry (CVD) a derivatizačními metodami obou metod.
Infračervený širokopásmový anti{0}}reflexní povlak lze připravit na povrchu Gr.5 chemickým napařováním a širokopásmová propustnost povrchu slitiny dosahuje 3~12 um, takže infračervený stealth výkon slitiny Gr.5 lze zlepšit. Diamantové tenké vrstvy lze připravit na povrchu Gr.5 mikrovlnným plazmovým chemickým nanášením a chemickým nanášením horkých vláken. Mikrodiamantové a nanodiamantové filmy s vysokou čistotou CH, H2 a Ar jako suroviny lze získat na povrchu slitiny Gr.5 chemickou depozicí z par horkého vlákna. Diamantový-potah má dobrou biokompatibilitu, vynikající fyzikální a chemické vlastnosti a vynikající odolnost proti opotřebení, což má velký význam pro další použití titanové slitiny v oblasti medicíny.
