Avec ses avantages de résistance spécifique élevée et de bonne résistance à la chaleur, l'alliage de titane Ti-6A1-4V est largement utilisé dans les domaines aérospatial, pétrochimique, alimentaire et médical, représentant 75 % à 85 % de l'utilisation totale de l'alliage de titane, devenant ainsi l'alliage atout en alliage de titane. Cependant, les défauts de performance tels qu'une faible dureté, une mauvaise résistance à l'usure et une mauvaise résistance à l'oxydation à haute température limitent considérablement le développement ultérieur deAlliage de titane Gr.5.
Il existe de nombreuses technologies de modification de surface pour l'alliage de titane Gr.5, y compris les technologies de modification traditionnelles représentées par l'oxydation thermochimique, la galvanoplastie et le placage autocatalytique, ainsi que les technologies modernes de traitement de surface des matériaux telles que le dépôt en phase vapeur, l'implantation ionique, l'oxydation par micro-arc et le traitement de surface lumineux.
(1) Traitement thermique chimique
L'alliage de titane Gr.5 a des propriétés chimiques actives et peut réagir avec une variété d'éléments à différentes températures, et les méthodes de traitement thermique chimique telles que l'oxydation, l'ammoniac et la carburation peuvent préparer une couche de céramique dure sur la surface de l'alliage pour améliorer la résistance de surface et la résistance à la chaleur de l'alliage de titane. La couche céramique obtenue par méthode thermochimique peut également inhiber efficacement la formation de fissures et empêcher la propagation des fissures, de sorte que la résistance à la cavitation de l'alliage de titane Gr.5 puisse être considérablement améliorée.
Grâce à la technologie de traitement par infiltration d'ammoniac sous vide à basse-pression, les revêtements TiN et TiAIN peuvent être obtenus avec une bonne combinaison avec le substrat, la profondeur de la couche durcie est de 50 à 60 um et la dureté de surface est de 1 000 -1 100 HV. Le revêtement résistant à l'usure TiN/TiN sur la surface de l'alliage Gr.5 peut être considérablement amélioré par la méthode d'infiltration au plasma d'ammoniac, ce qui peut améliorer considérablement la dureté de surface et la résistance à l'usure de l'alliage. À basse température (950 degrés), la couche modifiée de 3~15,4um peut être préparée sur la surface de l'alliage pendant 5~40h de perméabilité au bore de Gr.5, et la dureté est augmentée d'environ 5 fois par rapport à la matrice, et le coefficient de résistance à l'usure de surface est réduit à 0,2~0,3, et la résistance à l'usure a été considérablement améliorée.
(2) Dépôt en phase vapeur
Le dépôt en phase vapeur consiste à condenser la vapeur du matériau à déposer sur le matériau du substrat dans des conditions sous vide pour obtenir un film mince qui répond aux exigences, et le revêtement protecteur en film mince avec d'excellentes performances peut être obtenu sur la surface de l'alliage Gr.5 par dépôt physique en phase vapeur (PVD) ou dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et méthodes de dérivatisation des deux méthodes.
Le revêtement antireflet infrarouge à large bande - peut être préparé sur la surface du Gr.5 par dépôt chimique en phase vapeur, et le taux de passage à large bande de la surface de l'alliage atteint 3 ~ 12 um, de sorte que les performances de furtivité infrarouge de l'alliage Gr.5 puissent être améliorées. Des films minces de diamant peuvent être préparés sur la surface du Gr.5 par dépôt chimique au plasma micro-ondes et dépôt chimique de filament chaud. Des films de micro-diamant et de nano-diamant avec du CH, H2 et Ar de haute pureté comme matières premières peuvent être obtenus sur la surface de l'alliage Gr.5 par dépôt chimique en phase vapeur de filament chaud. Le revêtement de type diamant - présente une bonne biocompatibilité, d'excellentes propriétés physiques et chimiques et une excellente résistance à l'usure, ce qui est d'une grande importance pour l'application ultérieure de l'alliage de titane dans le domaine médical.
