Les alliages de titane sont largement utilisés dans les industries aérospatiale, militaire et civile en raison de leur excellent rapport résistance/poids, de leur résistance à la corrosion, de leurs bonnes performances à haute température et de leur biocompatibilité. Cependant, la dureté de surface relativement faible et la résistance insuffisante à l’usure des alliages de titane limitent leur application dans certains environnements. Pour améliorer ces propriétés, les chercheurs ont mis au point diverses technologies de traitement de surface afin d’améliorer les propriétés de surface des alliages de titane.
1. Traitement d’oxydation de surface
Ce traitement améliore le pouvoir lubrifiant de la surface de l’alliage de titane en formant un film d’oxyde, réduisant ainsi l’adhérence pendant le processus d’étirage.
2. Traitement du revêtement
Revêtement en émulsion de graphite
L’application d’une émulsion de graphite avant l’étirage à chaud fournit non seulement une lubrification, mais protège également la surface de la billette de l’oxydation. Les exigences en matière d’émulsion de graphite comprennent une teneur en graphite de 20 à 25 %, une taille de particule de 1 à 3 μm et une adhérence uniforme à la surface de la billette. -.
Une couche de lubrifiant ssalé et calcaire spécialement formulée est utilisée, telle qu’un mélange de 12 % de Na₂SO₄, 12 % de CaO, 0,3 % de Na₃PO₄, 0,2 % de NaCl et le reste de l’eau, complété par un lubrifiant solide en poudre composé de 75 % de poudre de savon et de 25 % de poudre de soufre.
- Traitement au fluorophosphate
Après avoir nettoyé physiquement la surface de l’ébauche métallique, la surface est trempée dans une solution pour former un revêtement modifié, qui est ensuite recouvert d’un lubrifiant solide pour obtenir un effet lubrifiant avec un faible frottement et une résistance élevée à l’usure.
3. Métallisation
Un revêtement métallique, tel que le cuivre, le chrome, le nickel ou l’étain, est appliqué sur la surface de l’alliage de titane pour réduire le contact direct avec le métal pendant le processus d’étirage, réduisant ainsi l’adhérence.
4. Borage
Le fil en alliage de titane est immergé dans une solution mixte contenant du KFB₄, du BaCl₂ et du NH₄NO₃, chauffé à ébullition, puis immergé. Après le retrait, le lavage et le séchage, une couche de fluoroborate se forme à la surface du fil. Lors de la frappe à froid, une couche de disulfure d’aluminium est également appliquée sur la surface du fil comme lubrifiant. 5. Traitement de conversion chimique
Le traitement de conversion chimique forme un film de conversion chimique dense sur la surface de l’alliage de titane. Ce film agit comme un revêtement lubrifiant, absorbant les lubrifiants et assurant une surface lisse après plusieurs passages d’étirage, sans adhérence ni marques de glissement.
6. Sélection du lubrifiant
Choisissez un lubrifiant approprié, tel que de la poudre de savon industriel, une émulsion de graphite ou un mélange de poudre de savon et d’autres matériaux. Le lubrifiant doit présenter une bonne mouillabilité et une bonne stabilité thermique avec le revêtement.
7. Traitement de surface au laser
Les technologies de traitement au laser, y compris le revêtement laser, l’alliage de surface au laser et la trempe de surface au laser, peuvent améliorer la résistance à l’usure, la résistance à la corrosion et la dureté en modifiant la microstructure de la couche de surface. L’avantage du traitement au laser est qu’il peut améliorer considérablement les propriétés de surface sans altérer les propriétés du substrat en alliage de titane.
8. Oxydation à micro-arc
Cette technique implique la croissance in situ d’un film céramique à la surface d’un alliage de titane, créant ainsi un film céramique avec une excellente résistance à la corrosion et à l’usure. La technologie d’oxydation à l’arc micro-arc est respectueuse de l’environnement et cohérente avec les stratégies de développement durable. 9.
En implantant des éléments tels que l’azote, l’oxygène et le carbone dans la surface d’un alliage de titane, la dureté de surface et la résistance à l’usure peuvent être améliorées. La couche d’implantation ionique, généralement au niveau nanométrique, peut améliorer considérablement les propriétés de surface de l’alliage de titane.
10. Diffusion thermique
En diffusant des éléments d’alliage dans la surface de l’alliage de titane à des températures élevées, une couche se forme, augmentant ainsi la dureté de la surface et la résistance à l’usure.
La société dispose de lignes de production nationales de premier plan pour le traitement du titane, notamment :
Ligne de production de tubes en titane de précision importée d’Allemagne (capacité de production annuelle : 30 000 tonnes) ;
Ligne de laminage de feuilles de titane de technologie japonaise (la plus fine jusqu’à 6 μm) ;
Ligne d’extrusion continue de tiges de titane entièrement automatisée ;
Broyeur intelligent de finition de plaques et de bandes de titane ;
Le système MES permet un contrôle et une gestion numériques de l’ensemble du processus de production, atteignant une précision dimensionnelle du produit de ±0,01 μm.
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