Titanium and titanium alloys are widely utilized in aerospace, petrochemical, and medical industries due to their non-toxic nature, lightweight properties, high strength-to-weight ratio, and excellent biocompatibility. However, limitations in hardness, poor wear resistance, and inadequate high-temperature oxidation performance hinder the further advancement of titanium сплави . За преодоляване на тези недостатъци, химическата топлинна обработка, известна още като химическа модификация, се очертава като ефективно средство за подобряване .
Химическата топлинна обработка включва промяна на повърхностния химичен състав и микроструктура на металните компоненти, използващи химични реакции, понякога комбинирани с физически методи, за постигане на подобрена ефективност в сравнение с хомогенни материали . Общите методи за химическа топлинна обработка за титан и неговите лети включват дифузия на азот, дифузия на въглерод, дифузия на бор, дифузия и дифузия на метал, и дифузия на метал, и дифузия на метал.
Азотните дифузионни процедури създават атриди с висока твърдост (като калай и TI2N) на повърхността на титаниевите сплави, осигуряващи отлична устойчивост на корозия и свойства на износване . Различните техники за дифузия на азот включват азотиране на солена баня, газово азотиране, йоново импресиране на азотиране на йтриране на йона, йоново иммориране, атрициране на йона, двойно гликово атридин Азотирането . въглеродна дифузионна обработка водят до карбиди на повърхността, повишавайки твърдостта и устойчивостта на износване .
Обработването на дифузия на бор формира бориди на повърхността на титаниевата сплав, като допълнително увеличаване на твърдостта и устойчивостта на корозия, подходящи за приложения, изискващи висока твърдост и устойчивост на износване . Съединения като TIB и TIB2 се образуват чрез техники за дифузия на бор, които обхващат твърдо вещество, течност и методи на газ ({2}}
Metal diffusion involves permeating other metal elements onto the titanium alloy surface to create composite materials, thereby improving performance. The selection of pre-diffused metal elements should exhibit good solubility with titanium alloys. Factors influencing metal solubility include atomic size, chemical affinity, crystal structure, and relative atomic valence.
In conclusion, the diverse chemical heat treatment methods for titanium alloys each offer unique advantages, and the choice of technique should align with specific requirements. Currently, nitrogen and carbon diffusion technologies are prevalent. As titanium and titanium alloy technologies continue to evolve, surface treatments hold significant potential for enhancing product performance.
