Titaniumlegeringer bruges i vid udstrækning i rumfarts-, militær- og civile industrier på grund af deres exceptionelle styrke-til-vægt-forhold, korrosionsbestandighed, høje temperaturkapaciteter og biokompatibilitet. Imidlertid har den relativt lave overfladehårdhed og utilstrækkelige slidstyrke af titanlegeringer udgjort begrænsninger i specifikke miljøer. For at overvinde disse udfordringer har forskere udviklet forskellige overfladebehandlingsteknikker for at forbedre overfladeydelsen af titanlegeringer.
En effektiv metode er overfladeoxidationsbehandling, som involverer dannelse af en oxidfilm for at forbedre smøreevnen og reducere vedhæftning under tegneprocesser. Belægningsbehandlinger såsom grafitemulsionsbelægning og salt-kalkbelægning giver smøring og beskyttelse mod oxidation, hvilket forbedrer overfladeegenskaberne. Fluorophosphatbehandling involverer belægning af overfladen med en modificeret film efterfulgt af påføring af fast smøremiddel for at opnå lav friktion og høj slidstyrke.
En anden tilgang er metalfilmplettering, hvor et lag af metaller som kobber, krom, nikkel eller tin aflejres på titanlegeringsoverfladen for at reducere direkte metalkontakt under trækning og derved minimere vedhæftning. Boriding-behandling involverer nedsænkning af titanlegeringstråde i en opløsning indeholdende KFB4, BaCl2 og NH4NO3 for at skabe et fluorboratlag på overfladen, efterfulgt af påføring af aluminiumdisulfid som smøremiddel under koldtrækning.
Kemisk konverteringsbehandling danner en tæt omdannelsesfilm på titanlegeringsoverfladen, der tjener som en smørende belægning, der adsorberer smøremidler, hvilket resulterer i glatte overflader efter flere trækprocesser. Valg af egnede smøremidler såsom industrisæbepulver, grafitemulsion og blandinger af sæbepulver og andre materialer med god fugtbarhed og termisk stabilitet er afgørende.
Laseroverfladebehandlinger som laserbeklædning, legering og bratkøling ændrer overfladens mikrostruktur for at forbedre slidstyrken, korrosionsbestandigheden og hårdheden uden at gå på kompromis med basisegenskaberne af titanlegeringer. Mikrobueoxidation er en miljøvenlig teknik, der dyrker keramiske film in situ på titanlegeringsoverflader, hvilket giver fremragende korrosions- og slidbestandighed.
