Les alliages de titane sont largement utilisés dans les domaines aérospatial, biomédical et autres en raison de leur légèreté, de leur haute résistance et de leur résistance à la corrosion. Cependant, la faible dureté de surface et la faible résistance à l’usure des alliages de titane limitent leur application dans des environnements à friction élevée. Pour améliorer la résistance à l’usure des alliages de titane, diverses techniques de revêtement de surface peuvent être utilisées.
1. Projection à flamme hypersonique (HVOF)
La méthode HVOF est utilisée pour préparer différentes épaisseurs de revêtements Cr3C2-NiCr, Ni50 et NiCr sur la surface de l'alliage de titane TC4, et la couche supérieure Ni-cBN résistante à l'usure est préparée sur la surface inférieure par la technologie de placage composite. , ce qui peut améliorer considérablement la force de liaison et les propriétés de résistance à l'usure du revêtement. Les propriétés tribologiques de différents revêtements en alliage de titane TC4 dans des conditions de frottement sec ont été découvertes en testant et en analysant la microstructure et les propriétés mécaniques des revêtements. Il a été constaté que le revêtement Ni50 peut réduire la perte d'usure adhésive du substrat en alliage de titane TC4 et de l'étau à friction, ce qui fournit un programme réalisable pour la conception de revêtements résistants à l'usure sur la surface des alliages de titane et l'amélioration des performances de friction entre les pièces en alliage de titane. .
2. Technologie de revêtement laser
Le revêtement laser peut faire fondre un matériau en poudre pré-pulvérisé ou lié sur la surface de l'alliage de titane pour préparer des revêtements résistants à l'usure et autolubrifiants, et la résistance à l'usure du revêtement peut être efficacement améliorée en ajustant la puissance du laser, la vitesse de balayage et le diamètre du spot. et d'autres paramètres de processus. De plus, l’ajout de phases de renforcement et d’autolubrification pendant le processus de rechargement laser peut encore améliorer la microdureté et la résistance à l’usure du revêtement. Les matériaux de revêtement couramment utilisés comprennent les céramiques dures et les alliages auto-fusionnants à base de nickel. Des études ont montré que la dureté et la résistance à l’usure du revêtement après fusion laser du SiC sont considérablement améliorées.
3. Technologie d'oxydation par micro-arc
L'oxydation par micro-arc peut former une couche de film d'oxyde dense sur la surface de l'alliage de titane, ce qui peut améliorer considérablement la résistance à l'usure et à la corrosion de l'alliage de titane en se combinant avec d'autres technologies de modification de surface. Technologie d'oxydation par micro-arc dans la préparation de surface en alliage de titane de la couche céramique, avec une faible température de préparation, un équipement simple, une solution de protection de l'environnement, une uniformité et une densité de la couche de film et d'autres avantages. Grâce à la technologie d'oxydation par micro-arc, une couche de film avec une dureté élevée et une force de liaison de base de film élevée peut être formée sur la surface de l'alliage de titane, ce qui améliore considérablement la résistance à l'usure et à la corrosion.
4. Conception de renforcement mixte multiphase, multiniveau et multi-échelle
Inspirée par la microstructure biologique haute performance de la nature, l'idée de conception d'un renforcement mixte multiphase, multiniveau et multi-échelle peut être conçue avec une dureté élevée, une ténacité élevée et une bonne résistance à l'usure du revêtement.
5. Technologie de pulvérisation thermique
Technologie de pulvérisation thermique en chauffant le matériau de pulvérisation jusqu'à un état fluide, puis en accélérant les éclaboussures sur la surface du substrat, formation de revêtements dotés de fonctions spécifiques. Cette technologie peut améliorer la résistance à l’usure des alliages de titane. Les matériaux de pulvérisation couramment utilisés comprennent le graphite recouvert de nickel, les métaux monolithiques et les matériaux en alliage.
6. Technologie de pulvérisation à froid
La technologie de pulvérisation à froid est une méthode utilisant un gaz à grande vitesse pour accélérer le matériau en poudre à une vitesse élevée et le faire se déformer plastiquement lorsqu'il touche la surface du substrat pour former un revêtement. Cette technologie peut être utilisée pour préparer des revêtements résistants à l'usure sur la surface des alliages de titane, ce qui présente les avantages d'une forte liaison du revêtement et d'une faible porosité.
7. Technologie d'implantation ionique
Technologie d'implantation d'ions sous vide, basse température, ions chargés à haute énergie dans le métal près de la couche de surface, formation d'une nouvelle modification de surface de la couche d'alliage, formation de la couche d'alliage et du substrat avec une forte force de liaison, avec un bon effet résistant à l'usure.
8. Technologie de dépôt en phase vapeur
Le dépôt en phase vapeur peut former une couche de revêtement uniforme sur la surface de l'alliage de titane, en ajustant la composition et la structure du revêtement, il peut améliorer efficacement les propriétés de résistance à l'usure de l'alliage de titane.
9. Revêtement composite autolubrifiant
Les chercheurs ont également préparé des revêtements composites autolubrifiants sur la surface des alliages de titane, qui contiennent des phases de renforcement dures et des phases lubrifiantes, telles que TiN, TiMo, Ti-Ni et MoS2, TiS. Ces revêtements peuvent fournir des propriétés autolubrifiantes tout en améliorant résistance à l'usure.
10. Revêtements haute température en alliage à haute entropie
Les revêtements haute température en alliage à haute entropie possèdent de nombreuses propriétés excellentes, qui peuvent être encore optimisées en ajustant la teneur en un ou plusieurs de ces éléments, et ont donc des applications extrêmement prometteuses. Cependant, ce type de revêtement est encore au stade de la recherche en laboratoire, la nécessité de résoudre le rapport des éléments est déraisonnable et les éléments de la matrice de la couche de gaine fondue de la réaction et d'autres problèmes.
