Πώς σχηματίζεται το εύθραυστο στρώμα στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου;

Πώς σχηματίζεται το εύθραυστο στρώμα στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου;

Το τιτάνιο είναι ένα σημαντικό μεταλλικό υλικό, το κράμα τιτανίου έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην αεροδιαστημική και την άμυνα και σε άλλους τομείς, που χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή εξαρτημάτων και κινητήρων αεροσκαφών.Η σφυρηλάτηση σε υψηλή θερμοκρασία είναι μια σημαντική μέθοδος διεργασίας για τη χύτευση κραμάτων τιτανίου.Κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης πλαστικού σε υψηλή θερμοκρασία, σχηματίζεται ένα εύθραυστο στρώμα στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου.Αυτό το εύθραυστο στρώμα επηρεάζει σοβαρά την ποιότητα των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου.

Πώς σχηματίζεται το εύθραυστο στρώμα στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου;Όταν το τιτάνιο εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζεται ένα σκληρό εύθραυστο στρώμα, που ονομάζεται στιβάδα άλφα, λόγω της διάχυσης του οξυγόνου στο τιτάνιο.

Το τιτάνιο είναι ένα πολύ ισχυρό μέταλλο και το στρώμα άλφα μειώνει την καταπόνηση που μπορεί να αντέξει η επιφάνεια πριν ραγίσει.Η ρωγμή στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ρωγμών, οι οποίες τελικά οδηγούν σε αστοχία του εξαρτήματος.Η αστοχία του εξαρτήματος μπορεί να οδηγήσει σε αεροπορικά δυστυχήματα και τραυματισμούς.Υπάρχουν τρεις διαφορετικές πιθανές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση του σχηματισμού στιβάδας άλφα στο τιτάνιο: πρόληψη, ελαχιστοποίηση ή αφαίρεση.Η διαδικασία που χρησιμοποιείται επί του παρόντος στη βιομηχανία για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος είναι η αφαίρεση μέσω χημικής άλεσης.

Η χημική άλεση περιλαμβάνει ουσιαστικά τη βύθιση του σφυρηλατημένου προϊόντος σε ένα δοχείο γεμάτο με ισχυρό οξύ, υδροφθορικό οξύ ή νιτρικό οξύ για την αφαίρεση της στιβάδας άλφα.Επί του παρόντος, η διαδικασία χημικής άλεσης δεν είναι η ιδανική λύση στο πρόβλημα, επειδή η αεροπορική βιομηχανία έχει πολύ αυστηρούς κανονισμούς, γεγονός που καθιστά τη χημική άλεση πολύ ακριβή.Αυτό εκθέτει επίσης τις εταιρείες που εμπλέκονται σε νομικούς κινδύνους, καθώς σε ακραίες περιπτώσεις, οι διαρροές χημικών μπορεί να βλάψουν τους εργαζόμενους καθώς και το περιβάλλον.Επιπλέον, τα απόβλητα υδροφθορικού οξέος πρέπει να απορρίπτονται, γεγονός που εγείρει βαθύτερες περιβαλλοντικές ανησυχίες.

Υπό το πρίσμα της τρέχουσας προόδου, πολλές πτυχές πρέπει ακόμη να εργαστούν σε βάθος.Πρώτον, ο μηχανισμός δημιουργίας α-στρώματος, με στόχο τη διερεύνηση της πρόληψης και του μετριασμού του σχηματισμού α-στρώματος.Δεύτερον, η επίδραση διαφορετικών επιστρώσεων στο στρώμα α, με στόχο τη διερεύνηση καλύτερων προστατευτικών επιστρώσεων.Τρίτον, η μέθοδος αξιολόγησης του στρώματος α στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου, για τον ακριβή προσδιορισμό του βάθους του στρώματος α και για τη βοήθεια στο σχηματισμό της σωστής διαδικασίας χημικής άλεσης.

Η μελέτη αυτού του προβλήματος συμβάλλει στη βελτίωση της ασφάλειας των σφυρηλατήσεων από τιτάνιο και κράμα τιτανίου και στην οικονομία της διαδικασίας αφαίρεσης α-στρώματος από κράμα τιτανίου.