1.Btunnustusta
Viime vuosina titaaniteräskomposiittilevyjen pintakäsittely on keskittynyt pääasiassa teräsalustan hiontaprosessiin, kun taas titaanikomposiittikerroksen pintakäsittelyprosessista on vähän raportteja. Titaanipinnoitteen ainutlaatuisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien ansiosta titaani imee vetyä 200 asteessa, happea 400 asteessa ja typpeä 600 asteessa. Kun pintakäsittelyprosessia ei valita oikein, titaanipinnoitteen pinnalle muodostuu hionnan aikana helposti hauraita faaseja, kuten oksideja, mikä heikentää pinnan puhtautta ja lisää merkittävästi kovuutta, mikä vaikuttaa myöhempään titaanin väliseen sidoslaatuun. ja terästä. Tällä hetkellä mekaanista käsittelyä, kemiallista käsittelyä, laserkäsittelyä ja muita menetelmiä käytetään pääasiassa titaanin ja titaaniseosten pintarasvan ja oksidikalvon poistamiseen erittäin puhtaan titaanipinnoitteen saamiseksi. Mekaanisessa käsittelymenetelmässä käytetään pääasiassa työstökoneita, hiomakoneita, hiekkapuhallusta ja muita menetelmiä. Vaikka se voi poistaa pintaoksideja tehokkaasti, se on aikaa vievää ja vaikeaa käsitellä titaanipinnoitteita, joissa on suuret työstöalueet ja ohuet paksuus. Kemiallisia käsittelymenetelmiä ovat happopesu, alkalipesu, kemiallinen pinnoitus jne., jotka soveltuvat ohuiden osien puhdistukseen, mutta jättävät adsorptiokerroksia, jotka koostuvat syöpyneistä nesteistä ja kaasuista. Titaanimateriaalien pinnanmuokkausmenetelmänä käytetään usein laserkäsittelyä ja puhdistusasteeseen vaikuttavat mm. sen tehoparametrit. Tällä hetkellä sitä ei ole otettu laajamittaiseen teolliseen tuotantoon, ja lisää kokeellista todentamista tarvitaan. Siksi on tarpeen tehdä syvällistä tutkimusta pintapuhdistuksen käsittelyprosessistaTitaaniteräskomposiittilevyn GR2-verhouspintavastauksena yllä oleviin avainkohtiin. Tässä artikkelissa tarkastellaan kolmen prosessin, hiekkapuhalluksen, happopesun ja laserpuhdistuksen vaikutuksia GR2:n teollisen puhtaan titaanin pinnan puhtauteen. Yhdessä pinnan mikrorakenteen ja mikrokovuuden kanssa ehdotetaan järkevää titaanipinnoitteen pintakäsittelyprosessia, jolla on tärkeä ohjaava merkitys. valssattujen titaaniteräskomposiittilevyjen teolliseen tuotantoon
2. Koemateriaalit ja -menetelmät
Tässä artikkelissa käytetään kokeellisena materiaalina puhdasta teollista GR2-titaania, ja mitattu koostumus on esitetty taulukossa 1.
GR2-teollisen puhtaan titaanilevyn pinnan käsittelyyn käytettiin kolmea prosessia, nimittäin hiekkapuhallusta, happopesua ja laserpuhdistusta. GR2-pinnan makroskooppinen morfologia käsittelyn jälkeen on esitetty kuvassa 1. Hiekkapuhalluksen aikana käytettiin 400 meshin kvartsihiekkaa ja happopesun aikana sekoitettua happoliuosta (3mlHF{5}}mlHNO3+60mlH2O) käytettiin; Laserpuhdistukseen käytetään HST-100-laserpuhdistuskonetta, jonka keskiaallonpituus on 1064 nm, keskimääräinen maksimiteho 100 W ja laserpulssin maksimitaajuus 200 kHz. Kolme eri pintakäsiteltyä GR2 puhdasta teollista titaanilevyä leikattiin näytteiksi, joiden mitat olivat 10 mm × 10 mm × 10 mm lankaleikkauksella. Pintakäsittelyttömän näytteen pinnan ja pitkittäisleikkauksen morfologiaa tarkkailtiin metallografisella mikroskoopilla (OM) ja pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) ja pinnan koostumus analysoitiin energiadispersiivisellä spektroskopialla (EDS). Käytä Qness 60 Vickers -kovuusmittaria analysoimaan GR2-matriisin ja näytteiden pinnan mikrokovuutta eri pintakäsittelyjen jälkeen.
Kuva.1 Makroskooppinen pinnan morfologiaTitaaniteräskomposiittilevyn GR2-verhouspinta
Tulokset ja keskustelu
2.1 Hiekkapuhalluskäsittely
Teollisen puhtaan titaanilevyn GR2 pintamorfologia hiekkapuhalluskäsittelyn jälkeen on esitetty kuvassa 2 (a) ja (b). Oksidikerroksen paksuuden määrittämiseksi tarkasteltiin näytteen pintaan nähden kohtisuorassa olevan pitkittäisleikkauksen morfologiaa kuvan 2 (c) mukaisesti ja EDS-energiaspektrianalyysi suoritettiin eri kohdissa taulukon 2 mukaisesti. makroskooppisen morfologian analyysin kuviossa 1 (a) havaittiin, että GR2:n pinta hiekkapuhalluskäsittelyn jälkeen oli epätasainen, ilman selvää metallista kiiltoa ja tummanharmaata väriä. SEM-morfologian havainnoinnin avulla havaittiin, että GR2:n pinta oli hiekkapuhalluksen jälkeen uritettu, ja matriisiin oli upotettu epäsäännöllisiä hiukkasia, joiden hiukkaskoko oli noin 30 μ tai vähemmän. EDS-analyysi pinnan kohdissa 1-4 paljasti merkittävien O- ja Si-elementtien esiintymisen GR2-pinnalla hiekkapuhalluskäsittelyn jälkeen. O-alkuainepitoisuus vaihteli välillä 6-10 paino-%, kun taas Si-alkuainepitoisuus oli alle 7 paino-%. Niistä O-elementti oli jäännöspinnan oksidihilse, ja Si-elementti osoitti, että matriisiin upotetut epäsäännölliset hiukkaset johtuivat hiekkapuhalletusta kvartsihiekasta. Asemissa 2 (c) ja 5 tehdyn energiaspektrianalyysin perusteella voidaan havaita, että näytteen pinnalla on tasaisesti jakautunut tiheä, runsaasti Ti:tä ja Si:tä sisältävä oksidikerros, jonka paksuus on noin 2 μm. kohdassa 6 ei ole ilmeisiä O- ja Si-elementtejä, mikä on yhdenmukainen TA2-matriisin koostumuksen kanssa. Tämä ilmiö osoittaa, että GR2:n pinnan puhtaus hiekkapuhalluskäsittelyn jälkeen on heikko, ja siinä on jäännösoksidia ja kvartsihiekkaa, mikä ei edistä myöhempää titaanipinnoitteen ja teräsalustan valssausta ja komposiittia.
Kuva 2 Titaaniteräskomposiittilevyn GR2-verhouspinta
2. 2 Happopesukäsittely
GR2-teollisen puhtaan titaanilevyn pinta- ja poikkileikkausmorfologia happopesukäsittelyn jälkeen on esitetty kuvassa 3. EDS-energiaspektrianalyysi suoritettiin eri kohdissa, kuten kuvassa 3 on esitetty. 3
Kuva 3GR2:n pinta- ja leikkausmorfologia peittauskäsittelyn jälkeen
Tulokset osoittivat, että GR2:n pinnan puhtaus parani merkittävästi happopesukäsittelyn jälkeen hiekkapuhalluskäsittelyyn verrattuna ja pintaoksidihilse poistui lähes kokonaan. O-alkuainepitoisuus oli vain alle 3 paino-%. Kuvan 3 (c) poikkileikkausmorfologia on jyrkässä ristiriidassa hiekkapuhalluskäsittelyn kanssa, eikä TA2:n pinnalla ole selvää oksidikerrosta happopesun jälkeen. Happopesukäsittelyn jälkeen GR2 kuitenkin reagoi voimakkaasti happoseoksen kanssa, mikä johti epäsäännöllisesti jakautuneisiin korroosiokuoppiin näytteen pinnalle, kuten kuvassa 3 (b) näkyy.
Koveran kuopan suurennustarkastelussa havaittiin, että syöpyneen kuopan sisään oli adsorboitunut suuri määrä hienoja ja tuntemattomia inkluusiohiukkasia, mikä olisi piilotettu vaara myöhemmälle titaanin ja teräksen valssaamiselle ja komposiitille. Tämän ongelman ratkaisemiseksi titaanipinnoitteen peittauksen jälkeen on tarpeen puhdistaa titaanimateriaalin pinta puhdistusliuoksilla, kuten asetonilla tai vedettömällä etanolilla. GR2:n pinnan morfologia ennen puhdistusta ja sen jälkeen on esitetty kuvassa 4. Tulokset osoittavat, että orgaaniset liuottimet, kuten asetoni, voivat tehokkaasti poistaa happopestyihin korroosiokuopoihin adsorboituneita hienojakoisia inkluusioita, ja tämä menetelmä on kohtuullinen pintakäsittelyprosessi titaaniteräskomposiittilevyille. titaanipinnoitteella.
3. Cpoissulkeminen
(1) Hiekkapuhalluskäsittelyn jälkeen GR2:n pinta uritetaan jäännösoksideilla ja kvartsihiekalla. O-elementin pitoisuus on 6-10 paino-%, ja oksidikerroksen paksuus on noin 2 μm. Pinnan mikrokovuus on noin 290 HV.
(2) Happopesukäsittelyn jälkeen GR2:n pinnalla oleva oksidihilse poistuu kokonaan ja hienojakoiset sulkeumat adsorboituvat paikallisiin korroosiokuoppiin. Asetonia on käytettävä jatkopuhdistukseen. Pinnan mikrokovuus on lähellä GR2-substraattia, joka on noin 220 HV, mikä tekee siitä kohtuullisen titaanipinnoitteen pintakäsittelyprosessin.
Suositut Tagit: gr2-verhouspinta titaaniteräskomposiittilevystä, Kiina, valmistajat, toimittajat, tehdas, räätälöity, tukkumyynti, osta, hinta, laatu, tarjous, hinnasto, varastossa, myytävänä, valmistettu Kiinassa
