Ved høye temperaturer er titan utsatt for å reagere med elementer som er tilstede i luften som O, H, N, og elementer i de innebygde materialene som Si, Al, Mg. Denne reaksjonen danner et overflateforurensningslag på støpegodset, og forringer dets egenskaper. Dette kan resultere i økt hardhet, redusert elastisitet og økt sprøhet.
På grunn av sin lave tetthet har titans væske lav treghet under strømning, noe som fører til dårlig fluiditet og lav støpehastighet. Den betydelige temperaturforskjellen (ca. 300 grader) mellom støpetemperaturen og støpetemperaturen forårsaker rask avkjøling under støpingen. Støping i et beskyttende miljø, titanstøpegods har uunngåelig defekter som porer på overflaten og interiøret, noe som påvirker kvaliteten på støpingen betydelig.
Følgelig er overflatebehandling for titanstøpegods mer kritisk sammenlignet med andre legeringer. På grunn av titans unike egenskaper som lav varmeledningsevne, overflatehardhet, lav elastisitet, høy viskositet, lav elektrisk ledningsevne, og mottakelighet for oksidasjon, utgjør overflatebehandling betydelige utfordringer. Konvensjonelle overflatebehandlingsmetoder oppnår kanskje ikke de ønskede effektene, og krever spesielle behandlingsmetoder og operasjonelle tilnærminger.
Rengjøringsmetoder
Sandblåsing
For titanstøpegods er en grov sandblåsingsbehandling vanligvis å foretrekke. Sprengningstrykket er generelt kontrollert under 0.45 MPa. For høyt sprengningstrykk kan forårsake intense gnister når sandpartikler påvirker titanoverflaten, noe som fører til økt temperatur og potensiell reaksjon med titanoverflaten, noe som resulterer i sekundær forurensning og påvirker overflatekvaliteten.
Syrevask
Syrevask er i stand til raskt og fullstendig å fjerne overflatereaksjonslaget uten å introdusere forurensning fra andre elementer til overflaten.
Sliping og polering
Mekanisk sliping
Titans høye kjemiske reaktivitet, lave varmeledningsevne og høye viskositet resulterer i lav slipe- og kutteeffektivitet under mekanisk sliping. Vanlige slipemidler er uegnet for titansliping og polering. Det er best å bruke svært termisk ledende superslipemidler som diamant. Poleringslinjens hastighet varierer vanligvis fra 900 til 1800 m/min for å forhindre overflatesliping og mikrosprekker på titanoverflater.
Ultralydsliping
Ultralydvibrasjoner forårsaker relative
bevegelse mellom slipekornene og overflaten
blir polert eller slipt, noe som letter slipingen og
poleringsprosess.
Elektrokjemisk mekanisk sammensatt sliping
Denne metoden bruker ledende slipemidler sammen med elektrolytt- og spenningspåføring mellom slipemidlet og overflaten. Gjennom kombinert mekanisk og elektrokjemisk virkning reduserer den overflateruhet og forbedrer overflateglansen.
Tønnesliping
Utnytter sentrifugalkraften generert av rotasjonen og omdreiningen av en slipetønne, og tillater friksjon mellom tønnens innhold og slipemidler for å redusere overflateruheten. Denne metoden er automatisert og effektiv, men reduserer bare overflateruhet og forbedrer ikke overflateglansen.
Kjemisk polering
Oppnår utjevning og polering gjennom oksidasjons-reduksjonsreaksjoner av metaller i et kjemisk medium. Kjemisk polering er ikke avhengig av metallhardhet, polert område eller strukturell form. Den krever ikke komplisert utstyr og er enkel å betjene.
