1. Technologie povrchových úprav
Povrch základního materiálu je upraven odpovídajícími procesy a povlak a základní materiál jsou spojeny za vzniku ochranného povlaku na povrchu základního materiálu, který má dobré chemické a tepelné vlastnosti. Odolnost proti korozi a tepelná odolnost povrchového povlaku lze využít ke zlepšení výkonu produktu a k delší životnosti při následném použití. V současné době se používají technologie povrchového nanášení, jako je napařování a plátování, které účinně zlepšují odolnost titanových slitin proti opotřebení a mají také dobré účinky na odolnost proti korozi. Organická integrace povrchové aktivace a hydrogenačního ošetření může účinně zlepšit povrchovou vodivost titanových slitin a vyhnout se problémům s korozí materiálu způsobenými například kontaktem s měkkou dešťovou vodou. Pomocí technologie napařování k výrobě substrátů TA2 a TC11 na povlaky TiAIN lze filmovou vrstvu a substrát zkombinovat za vzniku metalurgické kombinace tří prvků, která účinně zlepšuje různé vlastnosti substrátu.
2. Povrchová nanotechnologická úprava
Jako nová technologie povrchové úpravy lze nanoúpravou dosáhnout hlubokého zjemnění zrn v horní vrstvě materiálu tam, kde je třeba materiál zpracovat, aniž by se změnilo složení povrchového materiálu titanu a titanových slitin, pouze za použití fyzikálních, chemických a další prostředky, až do úrovně nanometrů, zásadně řeší problém odolnosti proti únavě povrchu materiálu, čímž zlepšují korozní odolnost povrchů titanu a titanových slitin a mohou také zlepšit odolnost proti opotřebení v praktických aplikacích. Pomocí metody bombardování nadzvukovými částicemi apod. obráběcí nástroj plně interaguje s povrchem obrobku, takže povrchová zrna titanu a titanových slitin jsou mechanicky rozbita a po hlubokém zušlechtění je povrch zpevněn. Použití vysokoenergetické povrchové nanotechnologie brokování pro TC4 může zajistit velikost zrna blízkou 20 nm a zlepšit odolnost materiálu proti únavě pomocí vytvrzené vrstvy s povrchovou tvrdostí vyšší, než má surovina. Po zpracování TA2 je velikost zrna blízká nanometrové povrchové vrstvě 30 nm a povrchová zrna tvoří deformační dvojčata, která mohou zlepšit tuhnutí materiálu. Zejména zpracování titanu a titanových slitin v mé zemi za podmínek 623 K je silnější než příslušné specifikace ve Spojených státech a v současnosti je na přední úrovni v tomto odvětví. Pomocí metody bombardování nadzvukovými částicemi k úpravě slitiny Ti-6Al-4V lze na povrchu odvodit nanorovnoosou strukturu s velikostí zrna 20 nm, která může více než zdvojnásobit tvrdost povrch slitiny ve srovnání se surovinou.
3. Povrchová difúze a iontová implantace
Na rozdíl od povrchové nanotechnologie, povrchová difúze a iontová implantace dopují kovové nebo nekovové materiály do matricového materiálu z titanové slitiny, aby se změnilo složení povrchové tkáně a zlepšila se povrchová odolnost matrice titanové slitiny pomocí modifikované vrstvy, nebo použijte hliník, molybden a další kovové materiály jsou rozptýleny, čímž se zlepšuje odolnost proti opotřebení a odolnost matrice slitiny titanu. Použití metody mesh katodového doutnavého výboje k ukládání Ta na povrch substrátu TC4 může účinně zlepšit odolnost substrátu TC4 proti korozi. Metoda zalévání pevného prášku a příprava vrstvy infiltrované molybdenem může účinně změnit strukturu povrchové fáze TC6 a zvýšit tvrdost povrchu TC6 na 1400HV. V současné době s rychlým rozvojem vědy a techniky se postupně prohlubují i teoretické výzkumné a užitné funkce vakuové techniky. Pro zlepšení lze technologii iontové implantace odvodit na základě původní technologie povrchové penetrace. Například pomocí metody iontové nitridace lze povrchovou tvrdost titanové slitiny TA7 zvýšit na 1200 HV. Použitím technologie bezvodíkového nauhličování iontovým obloukem k ošetření povrchu slitiny Ti6AI4V může jeho povrchová tvrdost dosáhnout 935HV a také vykazuje silnou odolnost proti opotřebení. Technologii elektrolytické karbonitridace v kapalné plazmě lze také použít k úpravě slitiny Ti6Al4V za účelem vytvoření tvrdého povlaku naneseného na povrchu slitiny. Prodloužení doby úpravy titanové slitiny pomocí této metody může účinně zvýšit tloušťku infiltrační vrstvy a zlepšit odolnost titanové slitiny proti opotřebení.
