Stop tytanu i aluminium jest celem napylania stopowego do osadzania próżniowego. Cele ze stopu tytanu i aluminium o różnych właściwościach można uzyskać dostosowując zawartość tytanu i aluminium w tym stopie. Związki międzymetaliczne tytanu i aluminium są twardymi i kruchymi materiałami o dobrej odporności na zużycie. Pokryte są warstwą międzymetalicznych związków tytanu i aluminium na powierzchni zwykłych narzędzi skrawających, co może skutecznie przedłużyć żywotność narzędzi. Jeśli napylanie przeprowadza się przy zajarzaniu łuku wyładowania azotu, można uzyskać maskę twarzową o wysokiej twardości i niskim współczynniku tarcia, która jest szczególnie odpowiednia do powlekania powierzchni różnych narzędzi, form i innych wrażliwych części. Dlatego ma dobre perspektywy zastosowania w przemyśle obróbczym.
Przygotowanie tarcz ze stopu tytanu i aluminium jest stosunkowo trudne. Zgodnie ze schematem fazowym stopu tytanu i aluminium, pomiędzy tytanem i aluminium mogą tworzyć się różne związki międzymetaliczne, co prowadzi do kruchości obróbki stopu tytanu i aluminium. Zwłaszcza, gdy zawartość aluminium w stopie przekracza 50% (stosunek atomowy), odporność stopu na utlenianie nagle spada, a utlenianie jest poważne. Jednocześnie egzotermiczna ekspansja podczas procesu tworzenia stopu może z łatwością powodować powstawanie pęcherzyków, porów skurczowych i porowatości, co skutkuje wysoką porowatością stopu i niemożnością spełnienia wymagań dotyczących gęstości materiału docelowego. Istnieją dwie główne metody wytwarzania stopów tytanu i aluminium:
1. Metoda ogrzewania silnym prądem
W metodzie tej wykorzystuje się urządzenie, które może uzyskać wysoki prąd, który podgrzewa proszek tytanowy i proszek aluminiowy, wywiera nacisk i powoduje reakcję aluminium i tytanu, tworząc tarcze ze stopu tytanu i aluminium. Gęstość docelowego produktu ze stopu tytanu i aluminium przygotowanego tą metodą wynosi >99%, a wielkość ziaren ≤ 100 μm. Czystość>99%. Zakres składu materiału docelowego ze stopu tytanu i aluminium to: zawartość tytanu od 5% do 75% (stosunek atomowy), a reszta to zawartość aluminium. Metoda ta charakteryzuje się niskim kosztem i dużą gęstością produktu oraz może w pełni spełniać wymagania produkcji przemysłowej na dużą skalę.
2. Metoda spiekania metodą izostatycznego prasowania na gorąco
W tej metodzie miesza się proszek tytanowy i proszek aluminiowy, a następnie poddaje się ładowaniu proszku, prasowaniu izostatycznemu na zimno, procesowi odgazowywania, a następnie formowaniu poprzez prasowanie izostatyczne na gorąco. Na koniec przeprowadza się spiekanie i obróbkę w celu uzyskania tarcz ze stopu tytanu i aluminium. Tarcza ze stopu tytanu i aluminium przygotowana tą metodą charakteryzuje się dużą gęstością, brakiem porów, brakiem porowatości i segregacji, jednolitym składem i drobnymi ziarnami. Metoda prasowania izostatycznego na gorąco jest obecnie główną metodą przygotowania tarcz do napylania stopu tytanu i aluminium wymaganą w przemyśle powłokowym.
Czas publikacji: 10 maja 2023 r