Със своите предимства на висока специфична якост и добра топлоустойчивост, титановата сплав Ti-6A1-4V се използва широко в аерокосмическата, нефтохимическата, хранителната и медицинската области, като представлява 75% ~ 85% от общото използване на титанова сплав, превръщайки се в сплавта на коз в титановата сплав. Въпреки това, недостатъците в производителността като ниска твърдост, слаба устойчивост на износване и лоша устойчивост на окисляване при висока температура значително ограничават по-нататъшното развитие наGr.5 титаниева сплав.
Има много технологии за повърхностна модификация за титаниева сплав Gr.5, включително традиционни технологии за модификация, представени от термохимично окисление, галванопластика и без електролитно покритие, както и съвременни технологии за повърхностна обработка на материали, като отлагане на пари, йонно имплантиране, микро-дъгово оксидиране и повърхностна обработка с блясък.
(1) Химическа топлинна обработка
Gr.5 Титановата сплав има активни химични свойства и може да реагира с различни елементи при различни температури, а методите за химическа топлинна обработка като окисление, амоняк и карбуризиране могат да подготвят твърд керамичен слой върху повърхността на сплавта, за да подобрят повърхностната устойчивост и устойчивостта на топлина на титановата сплав. Керамичният слой, получен чрез термохимичен метод, може също така ефективно да инхибира образуването на пукнатини и да предотврати разпространението на пукнатини, така че устойчивостта на кавитация на титановата сплав Gr.5 може да бъде значително подобрена.
Използвайки технология за обработка с вакуумна инфилтрация с ниско{0}}налягане, TiN и TiAIN покрития могат да бъдат получени с добра комбинация със субстрата, дълбочината на втвърдения слой е 50~60um, а твърдостта на повърхността е 1000-1100HV. Износоустойчивото покритие TiN/TiN върху повърхността на сплав Gr.5 може да бъде значително подобрено чрез метода на плазмена амонячна инфилтрация, което може значително да подобри повърхностната твърдост и устойчивостта на износване на сплавта. При ниска температура (950 градуса), модифицираният слой от 3~15.4um може да бъде приготвен върху повърхността на сплавта за 5~40h борна пропускливост на Gr.5 и твърдостта се увеличава с около 5 пъти в сравнение с матрицата, а повърхностният коефициент на устойчивост на износване е намален до 0.2~0.3, а устойчивостта на износване е значително подобрена.
(2) Парно отлагане
Отлагането на пари е да кондензира парите на материала, който трябва да се отложи върху материала на субстрата при условия на вакуум, за да се получи тънък филм, който отговаря на изискванията, и тънкослойното защитно покритие с отлична производителност може да се получи върху повърхността на сплав Gr.5 чрез физическо отлагане на пари (PVD) или химическо отлагане на пари (CVD) и методи за дериватизация и на двата метода.
Инфрачервеното широколентово анти{0}}отражателно покритие може да бъде приготвено върху повърхността на Gr.5 чрез химическо отлагане на пари и скоростта на широколентово преминаване на повърхността на сплавта достига 3~12 um, така че инфрачервената стелт производителност на Gr.5 сплавта може да бъде подобрена. Диамантени тънки слоеве могат да бъдат приготвени върху повърхността на Gr.5 чрез микровълново плазмено химическо отлагане и химическо отлагане на гореща нишка. Микро диамантени и нано диамантени филми с висока чистота CH, H2 и Ar като суровини могат да бъдат получени върху повърхността на сплав Gr.5 чрез химическо отлагане на пари с гореща нишка. Диамантеното-покритие има добра биосъвместимост, отлични физични и химични свойства и отлична устойчивост на износване, което е от голямо значение за по-нататъшното приложение на титановата сплав в областта на медицината.
