Dengan keunggulan kekuatan spesifik yang tinggi dan ketahanan panas yang baik, paduan titanium Ti-6A1-4V banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, petrokimia, makanan dan medis, menyumbang 75%~85% dari total penggunaan paduan titanium, menjadi paduan kartu truf dalam paduan titanium. Namun, cacat kinerja seperti kekerasan yang rendah, ketahanan aus yang buruk, dan ketahanan oksidasi suhu tinggi yang buruk sangat membatasi pengembangan lebih lanjutPaduan titanium Gr.5.
Ada banyak teknologi modifikasi permukaan untuk paduan titanium Gr.5, termasuk teknologi modifikasi tradisional yang diwakili oleh oksidasi termokimia, pelapisan listrik, dan pelapisan tanpa listrik, serta teknologi perawatan permukaan material modern seperti deposisi uap, implantasi ion, oksidasi busur mikro, dan perawatan permukaan bercahaya.
(1) Perlakuan panas kimia
Paduan titanium Gr.5 memiliki sifat kimia aktif dan dapat bereaksi dengan berbagai elemen pada suhu berbeda, dan metode perlakuan panas kimia seperti oksidasi, amonia, dan karburasi dapat menyiapkan lapisan keramik keras pada permukaan paduan untuk meningkatkan ketahanan permukaan dan ketahanan panas paduan titanium. Lapisan keramik yang diperoleh dengan metode termokimia juga dapat secara efektif menghambat pembentukan retakan dan mencegah penyebaran retakan, sehingga ketahanan kavitasi paduan titanium Gr.5 dapat ditingkatkan secara signifikan.
Dengan menggunakan-teknologi pengolahan infiltrasi amonia vakum bertekanan rendah, pelapisan TiN dan TiAIN dapat diperoleh dengan kombinasi yang baik dengan substrat, kedalaman lapisan yang mengeras adalah 50~60um, dan kekerasan permukaan adalah 1000-1100HV. Lapisan tahan aus TiN/TiN pada permukaan paduan Gr.5 dapat ditingkatkan secara signifikan dengan metode infiltrasi amonia plasma, yang secara signifikan dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus paduan tersebut. Pada suhu rendah (950 derajat), lapisan modifikasi 3~15,4um dapat disiapkan pada permukaan paduan untuk 5~40 jam permeabilitas boron Gr.5, dan kekerasan meningkat sekitar 5 kali lipat dibandingkan dengan matriks, dan koefisien ketahanan aus permukaan berkurang menjadi 0,2~0,3, dan ketahanan aus telah meningkat secara signifikan.
(2) Deposisi uap
Deposisi uap adalah mengembunkan uap bahan yang akan diendapkan pada bahan substrat dalam kondisi vakum untuk mendapatkan film tipis yang memenuhi persyaratan, dan lapisan pelindung film tipis dengan kinerja yang sangat baik dapat diperoleh pada permukaan paduan Gr.5 dengan deposisi uap fisik (PVD) atau deposisi uap kimia (CVD) dan metode derivatisasi dari kedua metode tersebut.
Lapisan anti-pantulan broadband inframerah dapat dibuat pada permukaan Gr.5 dengan pengendapan uap kimia, dan laju kelulusan broadband pada permukaan paduan mencapai 3~12um, sehingga kinerja siluman inframerah paduan Gr.5 dapat ditingkatkan. Film tipis berlian dapat dibuat pada permukaan Gr.5 dengan deposisi kimia plasma gelombang mikro dan deposisi kimia filamen panas. Film berlian mikro dan berlian nano dengan kemurnian tinggi CH, H2 dan Ar sebagai bahan baku dapat diperoleh pada permukaan paduan Gr.5 melalui pengendapan uap kimia filamen panas. Lapisan seperti berlian ini memiliki biokompatibilitas yang baik, sifat fisik dan kimia yang sangat baik, serta ketahanan aus yang sangat baik, yang sangat penting untuk penerapan paduan titanium lebih lanjut di bidang medis.
