La aleación de titanio y aluminio es un objetivo de pulverización catódica para deposición al vacío. Se pueden obtener objetivos de aleación de titanio y aluminio con diferentes características ajustando el contenido de titanio y aluminio en esta aleación. Los compuestos intermetálicos de titanio y aluminio son materiales duros y quebradizos con buena resistencia al desgaste. Están recubiertos con una capa de compuestos intermetálicos de titanio y aluminio en la superficie de herramientas de corte comunes, lo que puede extender efectivamente la vida útil de las herramientas. Si la pulverización catódica se lleva a cabo con un arco de descarga de nitrógeno, se puede obtener una máscara facial de superficie de alta dureza y bajo coeficiente de fricción, que es especialmente adecuada para el revestimiento de superficies de diversas herramientas, moldes y otras piezas vulnerables. Por tanto, tiene buenas perspectivas de aplicación en la industria del mecanizado.
La preparación de objetivos de aleación de titanio y aluminio es relativamente difícil. Según el diagrama de fases de la aleación de titanio y aluminio, se pueden formar varios compuestos intermetálicos entre el titanio y el aluminio, lo que provoca fragilidad en el procesamiento de la aleación de titanio y aluminio. Especialmente cuando el contenido de aluminio en la aleación excede el 50% (relación atómica), la resistencia a la oxidación de la aleación disminuye repentinamente y la oxidación es severa. Al mismo tiempo, la expansión exotérmica durante el proceso de aleación puede generar fácilmente burbujas, poros de contracción y porosidad, lo que resulta en una alta porosidad de la aleación y la incapacidad de cumplir con los requisitos de densidad del material objetivo. Existen dos métodos principales para preparar aleaciones de titanio y aluminio:
1. Método de calentamiento de corriente fuerte
Este método utiliza un dispositivo que puede obtener alta corriente, que calienta el polvo de titanio y el polvo de aluminio, aplica presión y hace que el aluminio y el titanio reaccionen para formar objetivos de aleación de titanio y aluminio. La densidad del producto objetivo de aleación de titanio y aluminio preparado mediante este método es >99% y el tamaño de grano es ≤ 100 μm. Pureza>99%. El rango de composición del material objetivo de aleación de titanio y aluminio es: contenido de titanio del 5% al 75% (relación atómica) y el resto es contenido de aluminio. Este método tiene un bajo costo y una alta densidad de producto, y puede cumplir plenamente con los requisitos de la producción industrial a gran escala.
2. Método de sinterización por prensado isostático en caliente.
Este método mezcla polvo de titanio y polvo de aluminio, luego se somete a carga de polvo, preprensado por prensado isostático en frío, proceso de desgasificación y luego conformado por prensado isostático en caliente. Finalmente, se lleva a cabo la sinterización y el procesamiento para obtener objetivos de aleación de titanio y aluminio. El objetivo de aleación de titanio y aluminio preparado mediante este método tiene las características de alta densidad, sin poros, sin porosidad ni segregación, composición uniforme y granos finos. El método de prensado isostático en caliente es actualmente el método principal para preparar objetivos de pulverización catódica de aleación de aluminio y titanio requeridos por la industria de recubrimientos.
Hora de publicación: 10 de mayo de 2023