鈦材本身具有優(yōu)秀的耐蝕性,通常不進行進一步提髙其耐蝕性外表處理，但是鈦材摩擦系數(shù)高，對粘著磨損和微動磨損十分敏感，耐磨性差，高溫高速沖突易著火，抗高溫氧化性能相對較差，這些缺點嚴重影響了其構造的安全性和穩(wěn)定性，為了避免鈦在較易受腐濁的鹽酸、硫酸等非氧化性酸水溶液中的腐蝕，避免在NaCL水溶液中的空隙腐蝕和點蝕有時選用外表處理的辦法。

 

因而，進步鈦合金的耐磨、抗高溫氧化以及耐腐蝕等外表性能是急需解決的問題。除改進合金的成分和制備技能外，對鈦合金進行外表改性是現(xiàn)在最有用的辦法。大氣氧化處理對避免鈦的全部腐蝕、空隙腐蝕都有用辦法對比簡潔但耐久性不十分牢靠。這是因為大氣氧化處理僅使氧化膜增厚純鈦在腐蝕環(huán)境中增厚的氧化膜隨時刻的延長而變薄，終究致使腐蝕。大氣氧化處理：鈦在高溫大氣中放置可使氧化膜增厚，其膜厚隨溫度的進步、時刻的延長而增厚。其耐蝕性能保持的時刻由大氣氧化處理條件(T、t)以及腐蝕環(huán)境的嚴苛程度所決議的。請求長時間安穩(wěn)工作的部件材料通常不選用這種辦法。

 

(1)進步抗疲勞性能。將Pt離子注人鈦合金，制成噴氣發(fā)動機渦輪葉片其抗疲勞性能提升百倍，一起也提升了耐磨性。

(2)進步抗氧化性能。把鍶、鋇注人鈦材外表.注人深度可達50nm,填充了晶界.構成SrTidEuTiO或TiO2化合物，阻塞氧原子擴散通道，避免氧進一步向鈦材內(nèi)部擴散，進步材料抗氧化性能。將Ba離子注入鈦材外表，構成Ti03化合物，可使其抗氧化性能進步近萬倍。

(3)進步耐磨性。將N離子注人高爾夫球頭，耐磨性進步，然后延長了其使用壽命。將氮離子注人Ti-6A1-4V合金制成的假肢中，使其具有杰出的耐磨性，沖突系數(shù)從0.48降低到0.15，沖突率降低兩個數(shù)量級。

 

這些年，電子束外表處理技能疾速開展，高能量密度的電子束效果到材料外表時使材料外表具有用常規(guī)辦法難以到達的物理化學或力學性能，顯著進步材料外表的耐磨性、耐蝕性及耐高溫氧化性等。www.chattanoogadent.com公司選用脈沖高流低能電子束對鈦合金進行外表處理，取得了杰出效果。試驗所用材料為TA15鈦合金(Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V)，樣品外表經(jīng)拋光后，選用強流脈沖電子束進行外表改性，電子束加快電壓為28kV，靶極距離81mm，脈沖次數(shù)為15次，脈沖間隔時刻為45s。對所獲試樣的硬度測驗標明，隨著深度的添加，硬度值先降低后添加，最終趨于一個定值。這種特別的振動式曲線散布可解釋為：在脈沖高能量疾速輻照下，材料能量吸收層內(nèi)會萌發(fā)熱沖擊波，遇到界面會反射回來。屢次輻照，形成應力波相互之間發(fā)作干與疊加，呈現(xiàn)復雜的應力散布狀況，使截面顯微硬度呈現(xiàn)特別散布方式。通過電子束處理后的樣品，其磨損體積比初始樣品進步了3倍，闡明電子束處理后TA15鈦合金耐磨性得到了改進，其緣由可能是以下三個方面:(1)電子束高能量剎那間沉積在材料次表層很小的區(qū)域內(nèi)，使材料疾速升溫到相變溫度或熔化溫度以上，然后靠基體導熱到達超高速冷卻(約109 K/s)，使材料外表發(fā)作淬火效應，起到固溶強化的效果，因而外表的耐磨性進步；(2)電子束疾速凝結進程會使材料表層晶粒細化，然后進步材料的耐磨性；(3)當電子束脈沖效果于材料外表時，溫度開端迅速添加，因為鈦材表層向外的疾速熱膨脹遭到束縛而發(fā)作向內(nèi)傳達的緊縮熱應力波。剩余應力成壓應力散布，對進步耐磨性有利。腐蝕性能測驗標明，電子束外表處理后腐蝕電位由初始樣品的-258mV上升到了-108mV，極化電阻由初始樣品的0.8k/cm2添加到了2.5k/cm2，一起自腐蝕電流較初始樣品降低顯著。這闡明樣品的耐腐蝕性能顯著進步。腐蝕性能改進的首要緣由是: (1)強流脈沖電子束輻照在樣品表層所形成的高溫可以使材料表層吸附或黏著的雜質(zhì)發(fā)作汽化或脫溶，起到清洗的效果；(2)材料表層的疾速冷卻，使外表晶粒細化，然后致使陰陽極面積份額的變小，使腐蝕速度減小。(3)材料外表疾速熔化，隨后又以同樣的高速凝結，這一進程按捺了平衡結晶，可得到細密的非平衡安排構造，成分均勻，這也在必定程度上按捺了自腐蝕的發(fā)作。