1. Pemanasan suhu tinggi dan pendinginan cepat
Karena bahan titanium memiliki titik leleh yang tinggi dan struktur kristal khusus, pemanasan suhu tinggi diperlukan selama pengolahan.dan pemanasan suhu tinggi akan menyebabkan butiran beta tumbuh dengan cepatJika deformasi tidak cukup, struktur kasar akan terbentuk setelah pendinginan, yang akan secara signifikan mengurangi periodicity dan kekuatan kelelahan dari flange.suhu pemanasan dan tingkat pendinginan harus dikontrol dengan tepat selama pengolahan untuk memastikan bahwa mikrostruktur bahan seragam dan halus, sehingga memastikan sifat mekanik dari flange.
2. ketahanan deformasi tinggi
Resistensi deformasi titanium flange sangat sensitif terhadap penurunan suhu deformasi atau peningkatan tingkat deformasi.biasanya perlu untuk memanaskan logam ke daerah fase β di atas titik transformasi fase dan melakukan apa yang disebut pengolahan βMetode pengolahan ini dapat meningkatkan plastisitas dan ketangguhan material, tetapi juga meningkatkan kesulitan dan biaya pengolahan.
3Persyaratan teknologi pengolahan termal yang tinggi
Proses pengolahan termal flange titanium terutama mencakup penempaan, penggulung dan ekstrusi.Proses ini memiliki dampak yang signifikan pada akurasi dimensi dan kualitas intrinsik bahanKarena karakteristik khusus dari bahan titanium, pemilihan yang benar dan penguasaan parameter proses tidak hanya sangat penting untuk memastikan akurasi dimensi produk,tetapi juga merupakan faktor kunci yang mempengaruhi kualitas produkSebagai contoh, selama proses menempa, suhu tempa,jumlah deformasi dan tingkat pendinginan harus dikontrol secara ketat untuk memastikan struktur seragam dan kinerja stabil dari bahan.
4Pengolahan permukaan dan kontrol kualitas
Flang titanium juga membutuhkan perawatan permukaan setelah pengolahan untuk meningkatkan ketahanan korosi dan estetika.Selain ituUntuk memastikan kualitas dan keandalan produk, flang titanium membutuhkan kontrol kualitas yang ketat selama proses manufaktur, termasuk pemeriksaan bahan baku, pemantauan proses,dan pengujian produk jadiLangkah-langkah kontrol kualitas ini dapat secara efektif mencegah cacat dan memastikan kinerja produk dan masa pakai.
5. Proses pengolahan panas yang kompleks
Proses pengolahan panas dari titanium flange juga merupakan fitur penting dari teknologi pengolahannya.Metode pengolahan panas yang umum termasuk penggilingan, penghapusan dan perawatan penuaan.Proses pengolahan panas ini perlu dipilih dan dioptimalkan berdasarkan komposisi material tertentu dan persyaratan kinerja untuk memastikan kinerja keseluruhan flange yang terbaik.
Singkatnya, teknologi pengolahan flange titanium memiliki karakteristik pemanasan suhu tinggi dan pendinginan cepat, ketahanan deformasi yang tinggi,persyaratan proses pengolahan termal yang tinggi, perawatan permukaan yang ketat dan kontrol kualitas, dan proses pengolahan panas yang kompleks.Karakteristik ini mengharuskan penggunaan teknologi dan peralatan canggih dalam proses pembuatan flange titaniumNamun, teknik pengolahan yang unik inilah yang memberikan flang titanium kinerja yang sangat baik dan prospek aplikasi yang luas.
Dalam proses pengolahan flang titanium, mengontrol ketahanan deformasi adalah masalah teknis yang penting.
1. Pemilihan suhu pengolahan yang wajar
Ketahanan deformasi flange titanium sangat sensitif terhadap suhu deformasi.biasanya perlu untuk memanaskan logam ke daerah fase β di atas titik transformasi fase untuk melakukan apa yang disebut pengolahan βMetode pengolahan ini dapat secara signifikan meningkatkan plastisitas dan ketangguhan material, sehingga mengurangi ketahanan deformasi.suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan butiran β tumbuh dengan cepatOleh karena itu, suhu pengolahan harus dipilih dengan wajar, biasanya antara 800-950 °C.
2. Mengontrol tingkat deformasi
Peningkatan tingkat deformasi juga akan menyebabkan peningkatan ketahanan deformasi. Oleh karena itu, tingkat deformasi perlu dikendalikan selama pemrosesan untuk menghindari kecepatan deformasi yang terlalu cepat.Kontrol tingkat deformasi dapat dicapai dengan menyesuaikan kecepatan dan tekanan peralatan menempaSelain itu, metode penempaan langkah demi langkah juga dapat digunakan untuk secara bertahap meningkatkan jumlah deformasi untuk mengurangi ketahanan deformasi.
3. Mengoptimalkan proses menempa
Proses penempaan memiliki pengaruh penting pada ketahanan deformasi flange titanium.penempaan multi arah dapat digunakan untuk membuat bahan secara seragam ditekan dalam beberapa arahSelain itu, pemalsuan isothermal juga dapat digunakan untuk menjaga suhu material yang konstan sepanjang proses pengolahan,sehingga mengurangi ketahanan deformasi.
4Gunakan pelumas yang tepat.
Selama proses penempaan, penggunaan pelumas yang tepat dapat secara efektif mengurangi gesekan dan dengan demikian mengurangi ketahanan deformasi.Molybdenum disulfide dan pelumasan berbasis minyakMemilih pelumas yang tepat tidak hanya dapat mengurangi ketahanan deformasi, tetapi juga memperpanjang umur cetakan dan meningkatkan efisiensi pengolahan.
5. Desain cetakan yang masuk akal
Desain cetakan juga memiliki dampak penting pada ketahanan deformasi flange titanium.sehingga mengurangi ketahanan deformasiSebagai contoh, desain sudut bulat dan metode transisi halus dapat digunakan untuk mengurangi ketahanan cetakan terhadap material.metode cetakan disesuaikan juga dapat digunakan untuk menyesuaikan bentuk dan ukuran cetakan secara real time sesuai dengan situasi aktual selama pengolahan untuk mengurangi ketahanan deformasi.
Singkatnya, melalui pemilihan suhu pengolahan yang wajar, pengendalian tingkat deformasi, optimalisasi proses penempaan, penggunaan pelumas yang tepat dan desain cetakan yang wajar,resistensi deformasi dalam pengolahan titanium flange dapat dikendalikan secara efektif, sehingga meningkatkan efisiensi pengolahan dan kualitas produk. .
Paduan titanium banyak digunakan di berbagai industri karena sifatnya yang sangat baik seperti rasio kekuatan berat tinggi, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas.salah satu pertanyaan umum tentang paduan titanium adalah apakah mereka magnetik.
Sifat magnetik paduan titanium
Titanium itu sendiri bukan bahan magnetik, tapi paramagnetik, yang berarti bisa terbawa oleh medan magnet yang lemah.tapi tidak mempertahankan magnetisme setelah medan magnet eksternal dihapusSifat ini membuat titanium dan paduan-paduannya cocok untuk aplikasi di mana bahan non-magnetik diperlukan.
Jenis paduan titanium
Paduan titanium biasanya diklasifikasikan ke dalam tiga kategori utama berdasarkan mikrostruktur mereka:
1. Alpha (α) paduan: paduan ini terutama terdiri dari titanium fase alfa dan dikenal karena ketahanan korosi dan weldability yang baik.Mereka tidak dapat diolah panas dan mempertahankan sifat mereka pada suhu rendahPaduan alfa umumnya tidak magnetik.
2. Beta (β) paduan: paduan ini mengandung sejumlah besar titanium fase beta dan dapat diobati panas, memungkinkan peningkatan kekuatan dan ketahanan.Paduan beta juga tidak magnetik karena tidak adanya unsur ferromagnetik.
3. Paduan Alpha-Beta (α+β): Paduan ini mengandung fase alfa dan beta dan menawarkan keseimbangan kekuatan, fleksibilitas, dan ketahanan korosi.Mereka biasanya digunakan dalam aplikasi aerospace dan medisSeperti paduan alfa dan beta, paduan alfa-beta tidak magnetik.
Aplikasi paduan titanium non-magnetik
Sifat non-magnetik paduan titanium membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi, termasuk:
- Implan Medis: Paduan titanium banyak digunakan dalam implan ortopedi dan gigi karena biokompatibilitas dan sifat non-magnetiknya.Hal ini memastikan bahwa implan tidak mengganggu pemindaian MRI atau teknik pencitraan medis lainnya.- Komponen Aerospace: Sifat non-magnetik dari paduan titanium membuatnya cocok untuk digunakan dalam komponen pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa,di mana gangguan dengan sistem elektronik perlu diminimalkan.- Peralatan Olahraga: Paduan titanium digunakan dalam peralatan olahraga seperti klub golf dan bingkai sepeda,di mana sifat non-magnetiknya berkontribusi pada kinerja dan daya tahan keseluruhan peralatan.
Kesimpulan
Kesimpulannya, paduan titanium tidak magnetik. sifat paramagnetik mereka memungkinkan mereka untuk lemah tertarik pada medan magnet,tapi mereka tidak mempertahankan magnetisme setelah medan magnet eksternal dihapusSifat ini, bersama dengan sifat mekanik dan kimia yang sangat baik, membuat paduan titanium cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai industri.
Apakah Anda merancang implan medis, komponen aerospace, atau peralatan olahraga, sifat non-magnetik paduan titanium dapat memberikan keuntungan yang signifikan.Sebagai penelitian dan pengembangan terus, kita dapat mengharapkan untuk melihat penggunaan yang lebih inovatif dari bahan serbaguna ini di masa depan.
Sebagai bahan logam khusus, paduan titanium telah banyak digunakan di banyak bidang karena kekuatan tinggi, kepadatan rendah, ketahanan korosi yang sangat baik dan sifat non-magnetik.Berikut ini membandingkan paduan titanium dengan bahan non-magnetik lainnya untuk menyoroti keunikan dan kelebihannya.
1. Sifat magnetik
- paduan titanium: paduan titanium adalah bahan non-magnetik dan tidak memiliki karakteristik adsorpsi magnetik. Struktur atomnya menentukan non-magnetisitasnya.Struktur kristal mirip dengan magnesiumJarak antara atom dalam sel unit relatif besar, dan tidak mudah untuk menghasilkan momen magnetik.- Bahan non-magnetik lainnya: seperti paduan aluminium, paduan tembaga, dll, juga non-magnetik.Tapi sifat non-magnetik mereka mungkin berasal dari struktur atom yang berbeda dan pengaturan kristal.
2Sifat fisik
- Paduan titanium:
* Kekuatan tinggi: Paduan titanium memiliki kekuatan yang sangat tinggi, terutama di bidang kedirgantaraan, dan rasio kekuatan beratnya yang tinggi membuat paduan titanium menjadi bahan struktural yang ideal.* Ketumpatan rendah: Ketumpatan paduan titanium jauh lebih rendah daripada bahan logam lainnya seperti baja,yang membuatnya memiliki keuntungan yang signifikan dalam situasi di mana bahan ringan diperlukan.* Tahan korosi: Paduan titanium dapat menahan berbagai korosi dengan baik, termasuk air laut, klorida dan lingkungan asam, yang membuatnya banyak digunakan dalam pembuatan kapal,eksplorasi laut dan bidang lainnya.
- Bahan non-magnetik lainnya:
* Paduan aluminium: Mereka juga memiliki kepadatan yang lebih rendah dan ketahanan korosi yang baik, tetapi kekuatan mereka mungkin tidak sebaik paduan titanium.* Paduan tembaga: Mereka memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik, tetapi kepadatan dan kekuatan mereka mungkin berbeda dari paduan titanium.
III. Bidang Aplikasi
- Paduan titanium:
* Aerospace: Karena kekuatan tinggi, kepadatan rendah dan ketahanan korosi paduan titanium, ia banyak digunakan dalam kendaraan aerospace seperti pesawat terbang dan roket.* Bidang medis: Paduan titanium banyak digunakan dalam produk medis seperti sendi buatan dan implan gigi karena biokompatibilitas dan stabilitasnya yang baik.* Bidang lain: Paduan titanium juga memainkan peran penting dalam bidang-bidang seperti industri kimia, eksplorasi lautan, dan mobil balap berkinerja tinggi.
- Bahan non-magnetik lainnya:
* Paduan aluminium: Mereka banyak digunakan dalam otomotif, konstruksi, elektronik dan bidang lainnya.* Paduan tembaga: Mereka memainkan peran penting dalam bidang listrik, elektronik, mekanik dan lainnya.
4Pengolahan dan Biaya
- Paduan titanium: Meskipun paduan titanium memiliki banyak sifat yang sangat baik, ia relatif sulit untuk diproses dan harganya biasanya lebih tinggi daripada paduan logam yang paling umum.Hal ini mengharuskan mempertimbangkan hubungan antara biaya pengolahan dan kinerja ketika memilih bahan.- Bahan non-magnetik lainnya: seperti paduan aluminium dan paduan tembaga, kesulitan pengolahan dan biaya dapat bervariasi tergantung pada komposisi paduan tertentu dan bidang aplikasi.
Singkatnya, dibandingkan dengan bahan non-magnetik lainnya, paduan titanium memiliki keuntungan dan karakteristik unik dalam sifat magnetik, sifat fisik, bidang aplikasi, pemrosesan dan biaya.Saat memilih bahan, perlu dipertimbangkan secara komprehensif persyaratan aplikasi khusus dan anggaran biaya.
Paduan titanium telah banyak digunakan di bidang biomedis karena biokompatibilitas, sifat mekanik dan ketahanan korosi yang sangat baik.penelitian tentang biokompatibilitas paduan titanium telah membuat kemajuan yang signifikanBerikut ini adalah beberapa arah dan hasil penelitian utama.
1. Definisi dan klasifikasi biokompatibilitas
Biokompatibilitas paduan titanium mengacu pada kemampuannya untuk tidak ditolak atau terdegradasi di lingkungan biologis, dan untuk mempertahankan stabilitas ketika berinteraksi dengan jaringan biologis, sel,dllBerdasarkan interaksi dengan jaringan biologis, biokompatibilitas paduan titanium dapat dibagi menjadi bioinertness, bioactivity, biodegradability dan bioabsorbability.
2Teknologi pengolahan permukaan
Untuk lebih meningkatkan biokompatibilitas paduan titanium,peneliti telah mengembangkan berbagai teknologi perawatan permukaan yang dapat meningkatkan sifat kimia dan struktur fisik permukaan paduan titanium, sehingga meningkatkan interaksi dengan jaringan biologis.
- Anodisasi: Sebuah film oksida padat terbentuk pada permukaan paduan titanium melalui elektrolisis untuk meningkatkan biokompatibilitas dan ketahanan korosi.- Penyemprotan plasma: Membentuk lapisan yang seragam dan padat, seperti hidroksyapatit, pada permukaan paduan titanium untuk meningkatkan biokompatibilitasnya.- Lapisan laser: Gunakan sinar laser bertenaga tinggi untuk dengan cepat melapisi lapisan material biocompatible pada permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan haus dan ketahanan korosi.- Lapisan nano: Lapisan tingkat nano terbentuk pada permukaan paduan titanium untuk meningkatkan biokompatibilitas dan ketahanan korosi.Hal ini juga dapat memperkenalkan zat bioaktif untuk mempromosikan pertumbuhan dan kombinasi jaringan tulang.
3Sifat Biomekanik
Sifat biomekanik paduan titanium juga merupakan faktor penting dalam penerapannya di bidang biomedis.Penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik paduan titanium hampir sama dengan tulang manusia dan dapat secara efektif mengirimkan dan menyebarkan tekananSelain itu, paduan titanium juga memiliki sifat kelelahan yang baik dan ketahanan benturan, yang dapat memenuhi kebutuhan penggunaan jangka panjang.
4Analisis ketahanan korosi
Ketahanan korosi paduan titanium adalah salah satu faktor kunci untuk penerapannya di bidang biomedis.Penelitian menunjukkan bahwa paduan titanium memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dalam lingkungan fisiologis dan dapat secara efektif menahan efek korosif cairan tubuhSelain itu, melalui teknologi pengolahan permukaan seperti anodisasi dan penyemprotan plasma, ketahanan korosi paduan titanium dapat ditingkatkan lebih lanjut dan umur layanan mereka diperpanjang.
5. Penilaian biokompatibilitas jangka panjang
Untuk memastikan keamanan dan efektivitas paduan titanium dalam aplikasi biomedis, para peneliti melakukan penilaian biokompatibilitas jangka panjang.Studi telah menunjukkan bahwa paduan titanium dapat mempertahankan biokompatibilitas yang stabil setelah ditanamkan dalam tubuh manusia dan tidak akan menyebabkan reaksi kekebalan atau peradanganSelain itu, paduan titanium juga dapat membentuk osseointegrasi yang baik dengan jaringan tulang dan mempromosikan pertumbuhan dan perbaikan jaringan tulang.
6Aplikasi Klinis dan Prospek
Paduan titanium telah menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam aplikasi klinis, terutama dalam implan tulang, penggantian sendi dan operasi lainnya.Implan paduan titanium dapat secara signifikan memperpendek waktu pemulihan pasien dan meningkatkan kualitas hidup merekaDengan perkembangan terus-menerus dari bahan biomedis, paduan titanium memiliki prospek aplikasi yang luas dalam kardiovaskular, bedah saraf dan bidang lainnya.
7Tren dan batas-batas penelitian
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penerapan nanoteknologi, kecerdasan buatan dan teknologi data besar dalam penelitian biokompatibilitas paduan titanium secara bertahap meningkat.Misalnya, lapisan nanotitanium dan nanocomposites dapat secara signifikan meningkatkan biokompatibilitas dan sifat mekanik paduan titanium.Aplikasi kecerdasan buatan dan teknologi data besar juga diharapkan meningkatkan akurasi dan efisiensi evaluasi biokompatibilitas paduan titanium..
8Tantangan dan prospek
Meskipun kemajuan signifikan telah dicapai dalam penelitian biokompatibilitas paduan titanium, masih ada beberapa tantangan, seperti meningkatkan aktivitas biologis paduan titanium,mengurangi kandungan unsur jejak, dan mengoptimalkan teknologi pengolahan permukaan. Di masa depan, penelitian biokompatibilitas paduan titanium akan lebih memperhatikan aplikasi multidisiplin dan komprehensif,dan berkembang dalam arah yang lebih halus dan cerdas untuk memenuhi kebutuhan klinis.
Singkatnya, kemajuan penelitian tentang biokompatibilitas paduan titanium sangat penting di bidang biomedis.Dengan terus mengoptimalkan dan meningkatkan sifat paduan titanium, kita dapat lebih memperluas ruang lingkup penerapannya di bidang biomedis dan memberikan kontribusi yang lebih besar untuk kesehatan manusia.
Paduan titanium telah banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, manufaktur mobil, medis dan bidang lainnya karena sifatnya yang sangat baik.peneliti terus mengeksplorasi dan mengembangkan teknologi perawatan permukaan baruBerikut adalah beberapa perkembangan terbaru dalam teknologi perawatan permukaan paduan titanium.
1Teknologi pengolahan permukaan laser
Teknologi pengolahan permukaan laser adalah metode yang menggunakan sinar laser bertenaga tinggi untuk memodifikasi permukaan material.penerapan teknologi perawatan permukaan laser dalam perawatan permukaan paduan titanium telah membuat kemajuan yang signifikanMisalnya, teknologi cladding laser dapat membentuk lapisan seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi.teknologi pencairan ulang laser juga dapat digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik dan biokompatibilitas permukaan paduan titanium.
2Teknologi pengolahan permukaan plasma
Teknologi pengolahan permukaan plasma adalah metode yang menggunakan plasma untuk memodifikasi permukaan bahan.penerapan teknologi perawatan permukaan plasma dalam perawatan permukaan paduan titanium juga telah membuat kemajuan yang signifikanSebagai contoh, teknologi penyemprotan plasma dapat membentuk lapisan seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi.Teknologi implan ion perendaman plasma juga dapat digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik dan biokompatibilitas permukaan paduan titanium.
3Teknologi pengolahan permukaan elektrochemical
Teknologi pengolahan permukaan elektrokimia adalah metode yang menggunakan reaksi elektrokimia untuk memodifikasi permukaan bahan.penerapan teknologi perawatan permukaan elektrokimia dalam perawatan permukaan paduan titanium juga telah membuat kemajuan yang signifikanSebagai contoh, teknologi anodisasi dapat membentuk film oksida yang seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi.Teknologi deposisi elektrokimia juga dapat digunakan untuk membentuk lapisan seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan sifat mekanik dan biokompatibilitasnya.
4Teknologi pengolahan permukaan kimia
Teknologi pengolahan permukaan kimia adalah metode yang menggunakan reaksi kimia untuk memodifikasi permukaan bahan.penerapan teknologi perawatan permukaan kimia dalam perawatan permukaan paduan titanium juga telah membuat kemajuan yang signifikanMisalnya, teknologi pelapis konversi kimia dapat membentuk lapisan konversi yang seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi.Selain itu, teknologi plating elektroless juga dapat digunakan untuk membentuk lapisan seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan sifat mekanik dan biokompatibilitasnya.
5Teknologi pengolahan permukaan mekanik
Teknologi pengolahan permukaan mekanik adalah metode yang menggunakan tindakan mekanis untuk memodifikasi permukaan bahan.penerapan teknologi pengolahan permukaan mekanik dalam pengolahan permukaan paduan titanium juga telah membuat kemajuan yang signifikanSebagai contoh, teknologi penembusan pasir dapat membentuk lapisan kasar yang seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi.teknologi rolling juga dapat digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik dan biokompatibilitas permukaan paduan titanium.
6Teknologi pengolahan permukaan komposit
Teknologi pengolahan permukaan komposit adalah metode yang menggabungkan beberapa teknologi pengolahan permukaan untuk memodifikasi permukaan bahan.penerapan teknologi perawatan permukaan komposit dalam perawatan permukaan paduan titanium juga telah membuat kemajuan yang signifikanMisalnya,laser cladding dan plasma penyemprotan teknologi komposit dapat membentuk lapisan komposit seragam dan padat di permukaan paduan titanium untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosiSelain itu, the composite technology of electrochemical deposition and electroless plating can also be used to form a uniform and dense composite coating on the surface of titanium alloy to improve its mechanical properties and biocompatibility.
7Tren dan batas-batas penelitian
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penerapan nanoteknologi,teknologi kecerdasan buatan dan teknologi data besar dalam teknologi perawatan permukaan paduan titanium secara bertahap meningkatSebagai contoh, nanocoatings dan nanocomposites dapat secara signifikan meningkatkan sifat permukaan paduan titanium.penerapan kecerdasan buatan dan teknologi data besar juga diharapkan meningkatkan akurasi dan efisiensi teknologi perawatan permukaan paduan titanium.
8Tantangan dan prospek
Meskipun teknologi perawatan permukaan paduan titanium telah membuat kemajuan yang signifikan, masih menghadapi beberapa tantangan, seperti meningkatkan perekat lapisan, mengurangi cacat permukaan,dan mengoptimalkan proses perawatan permukaanDi masa depan, teknologi perawatan permukaan paduan titanium akan lebih memperhatikan aplikasi multi-disiplin dan komprehensif,dan berkembang dalam arah yang lebih halus dan cerdas untuk memenuhi kebutuhan berbagai bidang.
Singkatnya, kemajuan terbaru dalam teknologi perawatan permukaan paduan titanium sangat penting dalam meningkatkan kinerja paduan titanium.Dengan terus mengoptimalkan dan meningkatkan teknologi perawatan permukaan, ruang lingkup aplikasi paduan titanium di berbagai bidang dapat diperluas lebih lanjut dan kontribusi yang lebih besar dapat dibuat untuk pembangunan sosial dan ekonomi.
Tekanan pemulihan maksimum (εr) paduan Ti-Ni dapat mencapai 8,0%, menunjukkan efek memori bentuk yang sangat baik dan superelastik, dan banyak digunakan sebagai lempeng tulang, perancah vaskular dan rangka ortodontik.Namun, ketika paduan Ti-Ni ditanamkan ke dalam tubuh manusia, ia dapat melepaskan Ni + yang sensitif dan karsinogenik, yang menyebabkan masalah kesehatan yang serius. paduan titanium β memiliki biokompatibilitas yang baik,ketahanan korosi dan modul elastisitas rendah, dan dapat mendapatkan kekuatan dan plastisitas yang lebih baik setelah perawatan panas yang wajar, itu adalah jenis bahan logam yang dapat digunakan untuk penggantian jaringan keras.Transformasi termoelastik reversibel martensitic ada dalam beberapa paduan titanium β, menunjukkan beberapa efek superelastik dan memori bentuk, yang lebih memperluas penerapannya di bidang biomedis.Pengembangan paduan titanium β yang terdiri dari unsur tidak beracun dan memiliki elastisitas tinggi telah menjadi pusat penelitian paduan titanium medis dalam beberapa tahun terakhir.
Saat ini, banyak paduan β-titanium dengan efek superelastik dan memori bentuk pada suhu kamar telah dikembangkan, seperti paduan Ti-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr dan Ti-Nb.Pemulihan superelastik paduan ini kecil, seperti maksimum εr Ti-(26, 27)Nb (26 dan 27 adalah fraksi atom, jika tidak ditandai secara khusus, komponen paduan titanium yang terlibat dalam makalah ini adalah fraksi atom) hanya 3,0%,jauh lebih rendah dari paduan Ti-NiBagaimana untuk meningkatkan lebih lanjut superelastikitas paduan titanium β adalah masalah mendesak yang harus diselesaikan.dan metode untuk meningkatkan superelasticity diringkas secara sistematis.
Superelastikitas 1.1 Transformasi martensitik terinduksi tegangan terbalik dari paduan titanium 1β
Superelastikitas paduan titanium β biasanya disebabkan oleh transformasi martensitik terinduksi tegangan yang reversibel, yaitu,fase β dari struktur kisi kubik berpusat tubuh diubah menjadi fase α" dari struktur kisi rombik ketika ketegangan dimuatPada saat pengungkapan, fase α" berubah menjadi fase β dan ketegangan pulih.fase β dari struktur kubik berpusat tubuh disebut "austenite" dan fase α dari struktur rhombic disebut "martensite". Suhu awal transisi fase martensit, suhu akhir transisi fase martensit,suhu awal transisi fase austenit dan suhu akhir transisi fase austenit dinyatakan dengan Ms, Mf, As dan Af, dan Af biasanya beberapa kelvin hingga puluhan kelvin lebih tinggi dari Ms.Proses pemuatan dan lepasan paduan titanium β dengan transformasi martensitik yang disebabkan oleh tekanan ditunjukkan pada Gambar 1Pertama terjadi deformasi elastis dari fase β,yang berubah menjadi fase α" dalam bentuk geser ketika beban mencapai tegangan kritis (σSIM) yang diperlukan untuk menginduksi transisi fase martensiticKetika beban meningkat, transisi fase martensit (β→α") berlanjut sampai tekanan yang diperlukan untuk akhir (atau akhir) transisi fase martensit tercapai,dan kemudian deformasi elastis dari fase α" terjadiKetika beban meningkat lebih dari tegangan kritis yang diperlukan untuk geser fase β (σCSS), deformasi plastik fase β terjadi.Selain pemulihan elastis dari fase α" dan fase βEfek superelastik atau memori bentuk paduan tergantung pada hubungan antara suhu transisi fase dan suhu uji..Ketika Af sedikit lebih rendah dari suhu pengujian, fase α yang diinduksi oleh tegangan selama pemuatan mengalami transisi fase α →β selama peluncuran,dan ketegangan yang sesuai dengan transisi fase terinduksi stres dapat sepenuhnya pulih, dan paduan menunjukkan superelastikitas. Ketika suhu uji antara As dan Af, bagian dari fase α diubah menjadi fase β selama peluncuran,dan ketegangan yang sesuai dengan transisi fase yang disebabkan oleh stres dipulihkanJika paduan dipanaskan lebih lanjut di atas Af, fase α" yang tersisa diubah menjadi fase β, ketegangan transisi fase sepenuhnya dipulihkan,dan paduan menunjukkan efek memori bentuk tertentuKetika suhu uji lebih rendah dari As, ketegangan transformasi martensitik yang diinduksi stres tidak secara otomatis pulih pada suhu uji, dan paduan tidak memiliki superelastik.Namun, ketika paduan dipanaskan di atas Af, ketegangan perubahan fase sepenuhnya dipulihkan, dan paduan menunjukkan efek memori bentuk.
Plat titanium dan lapisan reaksi permukaan batang titanium adalah faktor utama yang mempengaruhi sifat fisik dan kimia dari bagian kerja titanium, sebelum pengolahan,perlu untuk mencapai penghapusan lapisan polusi permukaan dan lapisan cacatProses polishing permukaan titanium plate dan titanium rod secara fisik dan mekanis:
1, ledakan:
Pengolahan ledakan dari titanium kawat casting umumnya lebih baik dengan semprotan jade putih dan kaku, dan tekanan ledakan lebih kecil daripada logam non-hargonous,dan umumnya dikontrol di bawah 0Karena, ketika tekanan injeksi terlalu tinggi, partikel pasir berdampak pada permukaan titanium untuk menghasilkan percikan sengit, kenaikan suhu dapat bereaksi dengan permukaan titanium,membentuk polusi sekunderWaktu adalah 15-30 detik dan hanya pasir kental di permukaan casting yang dihapus, lapisan sintering permukaan dan lapisan oksidasi parsial dapat dihapus.Sisa struktur lapisan reaksi permukaan harus segera dihapus dengan metode pengambilan kimia..
2, di cuci dengan acar:
Cuci asam menghilangkan lapisan reaksi permukaan dengan cepat dan sepenuhnya tanpa mencemari permukaan dengan elemen lain. Sistem HF-HCL dan cuci asam HF-HNO3 dapat digunakan untuk cuci asam titanium,tapi HF-HCL cuci asam menyerap hidrogen, sementara HF-HNO3 cuci asam menyerap hidrogen, dapat mengontrol konsentrasi HNO3 untuk mengurangi penyerapan hidrogen dan dapat meringankan permukaan, konsentrasi umum HF sekitar 3%-5%,Konsentrasi HNO3 sekitar 15%-30%.
Lapisan reaksi permukaan pelat titanium dan batang titanium dapat sepenuhnya menghilangkan lapisan reaksi permukaan titanium dengan metode pencucian asam setelah ledakan.
Pelat titanium dan lapisan reaksi permukaan titanium rod selain polishing fisik mekanis, ada dua jenis, masing-masing: 1. polishing kimia, 2. polishing elektrolit.
1, polishing kimia:
Dalam polishing kimia, tujuan polishing datar dicapai oleh reaksi redoks logam dalam media kimia.area polishing dan bentuk struktural, di mana kontak dengan cairan polesan dipoles, tidak memerlukan peralatan khusus yang kompleks, mudah dioperasikan, lebih cocok untuk struktur titanium protrusion bracket polishing yang kompleks.Parameter proses polishing kimia sulit dikontrol, yang mengharuskan gigi lurus dapat memiliki efek polishing yang baik tanpa mempengaruhi akurasi gigi.Solusi polishing titanium kimia yang lebih baik adalah HF dan HNO3 sesuai dengan proporsi tertentu dari persiapan, HF adalah agen pengurangan, dapat melarutkan titanium, memainkan efek penyeimbang, konsentrasi 10%, efek oksidasi HNO3, untuk mencegah larutan titanium dan penyerapan hidrogen yang berlebihan,pada saat yang sama dapat menghasilkan efek terangTitanium polishing liquid membutuhkan konsentrasi tinggi, suhu rendah, waktu polishing pendek (1 sampai 2 menit).
2, pengelasan elektrolit:
Juga dikenal sebagai polesan elektrokimia atau polesan larut anode, karena konduktivitas rendah tabung paduan titanium, kinerja oksidasi sangat kuat,Penggunaan elektrolit hidrokarbon seperti HF-H3PO4, HF-H2SO4 elektrolit pada titanium hampir tidak bisa dipoles, setelah penerapan tegangan eksternal, titanium anode langsung oksidasi, dan larutan anode tidak dapat dilakukan.penggunaan elektrolit klorida tanpa air pada tegangan rendah, titanium memiliki efek polishing yang baik, potongan uji kecil dapat mendapatkan polishing cermin, tetapi untuk perbaikan yang kompleks tidak dapat mencapai tujuan polishing penuh,mungkin dengan mengubah bentuk katode dan metode katode tambahan dapat memecahkan masalah ini, masih perlu dipelajari lebih lanjut.
1. Ringan: Titanium sangat ringan dibandingkan dengan kekuatan dan daya tahannya. Fitur ini membuatnya menjadi bahan yang menarik untuk industri aerospace dan otomotif.
3Biokompatibilitas: Titanium adalah bahan biokompatibel, yang berarti tidak ditolak oleh jaringan manusia.implan bedah dan peralatan medis lainnya.
5Titanium memiliki titik leleh yang tinggi sekitar 1.680 °C, membuatnya sangat tahan terhadap panas dan cocok untuk digunakan di lingkungan suhu tinggi.
Beberapa bidang aplikasi spons titanium meliputi:
2. Industri Kedokteran: Titanium digunakan untuk memproduksi prostetik, implan, dan alat bedah karena biokompatibel.
4Industri Energi: Titanium digunakan dalam industri energi karena ketahanannya terhadap korosi, suhu tinggi dan toleransi tekanan.
Kesimpulannya, spons titanium memiliki banyak keuntungan yang membuatnya cocok untuk digunakan di berbagai bidang.dan sifat ketahanan korosi yang tinggi telah membuatnya menjadi bahan penting di bidang kedirgantaraan, sektor medis, kimia, dan energi, antara lain.