Ở nhiệt độ cao, titan dễ phản ứng với các nguyên tố có trong không khí như O, H, N và các nguyên tố có trong vật liệu nhúng như Si, Al, Mg. Phản ứng này tạo thành một lớp ô nhiễm bề mặt trên vật đúc, làm suy giảm tính chất của vật đúc. Điều này có thể làm tăng độ cứng, giảm độ đàn hồi và tăng độ giòn.
Do mật độ thấp, chất lỏng titan có quán tính thấp trong quá trình chảy, dẫn đến tính lưu động kém và tốc độ đúc thấp. Sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể (khoảng 300 độ) giữa nhiệt độ đúc và nhiệt độ khuôn làm cho quá trình đúc nguội nhanh. Đúc trong môi trường bảo vệ, vật đúc titan không tránh khỏi những khuyết tật như lỗ rỗng trên bề mặt và bên trong, ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của vật đúc.
Do đó, việc xử lý bề mặt vật đúc titan quan trọng hơn so với các hợp kim khác. Do các đặc tính độc đáo của titan như độ dẫn nhiệt thấp, độ cứng bề mặt, độ đàn hồi thấp, độ nhớt cao, độ dẫn điện thấp và dễ bị oxy hóa nên việc xử lý bề mặt đặt ra những thách thức đáng kể. Các phương pháp xử lý bề mặt thông thường có thể không đạt được hiệu quả mong muốn, đòi hỏi các phương pháp xử lý và phương pháp vận hành đặc biệt.
Phương pháp làm sạch
phun cát
Đối với vật đúc bằng titan, phương pháp xử lý phun cát thô thường được ưu tiên hơn. Áp suất nổ thường được kiểm soát dưới 0,45 MPa. Áp suất nổ quá cao có thể gây ra tia lửa điện mạnh khi các hạt cát tác động lên bề mặt titan, dẫn đến nhiệt độ tăng lên và khả năng phản ứng với bề mặt titan, dẫn đến ô nhiễm thứ cấp và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt.
Rửa axit
Rửa axit có khả năng loại bỏ nhanh chóng và hoàn toàn lớp phản ứng bề mặt mà không gây ô nhiễm từ các nguyên tố khác lên bề mặt.
Mài và đánh bóng
Mài cơ khí
Khả năng phản ứng hóa học cao, độ dẫn nhiệt thấp và độ nhớt cao của titan dẫn đến hiệu quả mài và cắt thấp trong quá trình mài cơ học. Chất mài mòn thông thường không phù hợp để mài và đánh bóng titan. Tốt nhất nên sử dụng chất mài mòn siêu dẫn nhiệt cao như kim cương. Tốc độ dây chuyền đánh bóng thường dao động từ 900 đến 1800m/phút để ngăn ngừa bỏng mài bề mặt và các vết nứt nhỏ trên bề mặt titan.
mài siêu âm
Rung động siêu âm gây ra tương đối
chuyển động giữa các hạt mài mòn và bề mặt
được đánh bóng hoặc nghiền, tạo điều kiện thuận lợi cho việc mài và
quá trình đánh bóng.
Mài hợp chất cơ điện hóa
Phương pháp này sử dụng chất mài mòn dẫn điện cùng với ứng dụng chất điện phân và điện áp giữa chất mài mòn và bề mặt. Thông qua tác động cơ học và điện hóa kết hợp, nó làm giảm độ nhám bề mặt và tăng cường độ bóng bề mặt.
mài thùng
Sử dụng lực ly tâm được tạo ra bởi chuyển động quay và quay của thùng mài, cho phép ma sát giữa vật chứa trong thùng và vật liệu mài mòn để giảm độ nhám bề mặt. Phương pháp này được tự động hóa và hiệu quả nhưng chỉ làm giảm độ nhám bề mặt và không tăng cường độ bóng bề mặt.
Đánh bóng hóa học
Đạt được sự san bằng và đánh bóng thông qua các phản ứng oxy hóa-khử kim loại trong môi trường hóa học. Đánh bóng bằng hóa chất không phụ thuộc vào độ cứng kim loại, diện tích được đánh bóng hoặc hình dạng cấu trúc. Nó không yêu cầu thiết bị phức tạp và dễ vận hành.
