Ved høje temperaturer er titan tilbøjelig til at reagere med elementer, der er til stede i luften, såsom O, H, N, og elementer i de indlejrede materialer som Si, Al, Mg. Denne reaktion danner et overfladeforureningslag på støbningen, hvilket forringer dets egenskaber. Dette kan resultere i øget hårdhed, reduceret elasticitet og øget skørhed.
På grund af dens lave massefylde har titaniums væske lav inerti under flow, hvilket fører til dårlig fluiditet og lav støbehastighed. Den betydelige temperaturforskel (ca. 300 grader) mellem støbetemperaturen og støbetemperaturen forårsager hurtig afkøling under støbningen. Støbning i et beskyttende miljø, titanium støbegods har uundgåeligt defekter som porer på deres overflade og indre, hvilket væsentligt påvirker kvaliteten af støbningen.
Derfor er overfladebehandling af titanium støbegods mere kritisk sammenlignet med andre legeringer. På grund af titaniums unikke egenskaber såsom lav varmeledningsevne, overfladehårdhed, lav elasticitet, høj viskositet, lav elektrisk ledningsevne og modtagelighed for oxidation, udgør overfladebehandling betydelige udfordringer. Konventionelle overfladebehandlingsmetoder opnår muligvis ikke de ønskede effekter, hvilket kræver specielle behandlingsmetoder og operationelle tilgange.
Rengøringsmetoder
Sandblæsning
For titanium støbegods er en grov sandblæsningsbehandling normalt at foretrække. Sprængningstrykket er generelt kontrolleret under 0,45 MPa. For stort sprængningstryk kan forårsage intense gnister, når sandpartikler påvirker titaniumoverfladen, hvilket fører til øget temperatur og potentiel reaktion med titaniumoverfladen, hvilket resulterer i sekundær forurening og påvirker overfladekvaliteten.
Syrevask
Syrevask er i stand til hurtigt og fuldstændigt at fjerne overfladereaktionslaget uden at indføre forurening fra andre elementer til overfladen.
Slibning og polering
Mekanisk slibning
Titaniums høje kemiske reaktivitet, lave termiske ledningsevne og høje viskositet resulterer i lav slibe- og skæreeffektivitet under mekanisk slibning. Almindelige slibemidler er uegnede til titaniums slibning og polering. Det er bedst at bruge stærkt termisk ledende superslibemidler som diamant. Poleringslinjens hastighed varierer generelt fra 900 til 1800 m/min for at forhindre forbrændinger af overfladeslibning og mikrorevner på titaniumoverflader.
Ultralydsslibning
Ultralydsvibrationer forårsager relative
bevægelse mellem slibekornene og overfladen
bliver poleret eller slebet, hvilket letter slibningen og
poleringsproces.
Elektrokemisk mekanisk slibning
Denne metode anvender ledende slibemidler sammen med elektrolyt- og spændingspåføring mellem slibemidlet og overfladen. Gennem kombineret mekanisk og elektrokemisk virkning reducerer det overfladens ruhed og forbedrer overfladens glans.
Tøndeslibning
Udnytter centrifugalkraft genereret af rotation og omdrejning af en slibecylinder, hvilket tillader friktion mellem cylinderens indhold og slibemidler for at reducere overfladens ruhed. Denne metode er automatiseret og effektiv, men reducerer kun overfladens ruhed og forbedrer ikke overfladens glans.
Kemisk polering
Opnår udjævning og polering gennem oxidations-reduktionsreaktioner af metaller i et kemisk medium. Kemisk polering er ikke afhængig af metalhårdhed, poleret område eller strukturel form. Det kræver ikke komplekst udstyr og er ligetil at betjene.
