Vďaka svojim výhodám vysokej špecifickej pevnosti a dobrej tepelnej odolnosti je titánová zliatina Ti-6A1-4V široko používaná v leteckom, petrochemickom, potravinárskom a medicínskom odbore, pričom predstavuje 75% ~ 85% celkového použitia titánovej zliatiny a stáva sa tromfovou zliatinou v titánovej zliatine. Avšak výkonnostné nedostatky, ako je nízka tvrdosť, zlá odolnosť proti opotrebovaniu a zlá odolnosť proti oxidácii pri vysokých teplotách, značne obmedzujú ďalší vývojZliatina titánu Gr.5.
Existuje mnoho technológií povrchovej úpravy titánovej zliatiny Gr.5, vrátane tradičných modifikačných technológií reprezentovaných termochemickou oxidáciou, galvanickým pokovovaním a bezprúdovým pokovovaním, ako aj moderných technológií povrchovej úpravy materiálov, ako je naparovanie, iónová implantácia, mikro-oblúková oxidácia a žiarová povrchová úprava.
(1) Chemické tepelné spracovanie
Zliatina titánu Gr.5 má aktívne chemické vlastnosti a môže reagovať s rôznymi prvkami pri rôznych teplotách a metódy chemického tepelného spracovania, ako je oxidácia, amoniak a nauhličovanie, môžu pripraviť tvrdú keramickú vrstvu na povrchu zliatiny, aby sa zlepšila povrchová odolnosť a tepelná odolnosť titánovej zliatiny. Keramická vrstva získaná termochemickou metódou môže tiež účinne inhibovať tvorbu trhlín a zabrániť šíreniu trhlín, takže odolnosť titánovej zliatiny Gr.5 voči kavitácii sa môže výrazne zlepšiť.
Pomocou technológie nízkotlakovej vákuovej infiltrácie amoniaku je možné získať povlaky TiN a TiAIN s dobrou kombináciou so substrátom, pričom hĺbka vytvrdenej vrstvy je 50~60 um a povrchová tvrdosť je 1000-1100HV. Povlak odolný voči opotrebovaniu TiN/TiN na povrchu zliatiny Gr.5 môže byť výrazne vylepšený metódou infiltrácie plazmovým amoniakom, ktorá môže výrazne zlepšiť povrchovú tvrdosť a odolnosť zliatiny proti opotrebovaniu. Pri nízkej teplote (950 stupňov) je možné na povrchu zliatiny pripraviť modifikovanú vrstvu 3~15,4um na 5~40h priepustnosti bóru Gr.5 a tvrdosť sa zvýši asi 5-krát v porovnaní s matricou a koeficient odolnosti proti opotrebeniu povrchu sa zníži na 0,2~0,3 a výrazne sa zlepšila odolnosť proti opotrebeniu.
(2) Depozícia z pár
Naparovanie je kondenzáciou pár materiálu, ktorý sa má nanášať na podkladový materiál za vákuových podmienok, aby sa získal tenký film, ktorý spĺňa požiadavky, a tenkovrstvový ochranný povlak s vynikajúcim výkonom možno získať na povrchu zliatiny Gr.5 fyzikálnym naparovaním (PVD) alebo chemickým naparovaním (CVD) a derivatizačnými metódami oboch metód.
Infračervený širokopásmový antireflexný- povlak možno pripraviť na povrchu Gr.5 chemickým naparovaním a širokopásmový prechod povrchu zliatiny dosahuje 3~12um, takže infračervený stealth výkon zliatiny Gr.5 možno zlepšiť. Diamantové tenké vrstvy môžu byť pripravené na povrchu Gr.5 mikrovlnným plazmovým chemickým nanášaním a chemickým nanášaním horúcich vlákien. Mikrodiamantové a nanodiamantové filmy s vysokou čistotou CH, H2 a Ar ako suroviny je možné získať na povrchu zliatiny Gr.5 chemickým naparovaním za horúca. Diamantový-povlak má dobrú biokompatibilitu, vynikajúce fyzikálne a chemické vlastnosti a vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu, čo má veľký význam pre ďalšie použitie zliatiny titánu v oblasti medicíny.
