Oberflächenbehandlung von Titanstäben zur Entkalkung, Dekontamination und zum Korrosionsschutz

 

 

1. Oberflächenfehler und ihre Gefahren

Oberflächenfehler von Titanstäben lassen sich in drei Kategorien einteilen: Oxidschichten, Ölverunreinigungen und Bearbeitungsfehler. Sie beeinträchtigen die Korrosionsschutzleistung, induzieren galvanische Korrosion bzw. erzeugen Korrosionskanäle. Herkömmliche Behandlungen neigen dazu, Wasserstoffabsorption und Versprödung von Titanmaterialien zu verursachen, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften verschlechtern und hohe Risiken bei Hochdruckanwendungen entstehen. Der Wasserstoffgehalt und die Verunreinigungen müssen während der Produktion streng kontrolliert werden.

 

2. Prozessdesignkriterien

Befolgen Sie das Prinzip der Grobbehandlung vor der Feinbearbeitung: physikalische Entfernung voluminöser Oxiddefekte, chemische Reinigung von Mikroverunreinigungen, gefolgt von Modifizierung und Passivierung zur Bildung einer Schutzschicht. Kontrollieren Sie Ätzen, Wasserstoffabsorption und Sekundärverunreinigung, um die Oberflächenbeschaffenheit, Maßhaltigkeit und Materialeigenschaften für Titanstäbe verschiedener Spezifikationen auszugleichen.

 

 

1. Körperliche Vorbehandlung

• Präzisionsdrehen und Stufenschleifen: Durch Drehen werden beschädigte Oberflächenschichten mit einer Dicke von mehr als 0,3 mm entfernt, gefolgt von einem aufeinanderfolgenden Schleifschleifen für hochpräzise Titanstäbe.
• Sandstrahlen: Weiße Korund- oder Keramikstrahlmittel mit einem Luftdruck von 0,3 bis 0,5 MPa; Eisen-haltige Schleifmittel sind verboten. Kugelstrahlen eignet sich für die Massenproduktion von Stäben mit großem -Durchmesser.
• Alkalische Ultraschall-Entfettung: 8–15 Minuten lang in alkalischer Lösung bei 50–60 Grad unter Ultraschallbewegung einweichen, um eingeschlossenes Fett zu entfernen, dann für nachfolgende Prozesse mit klarem Wasser abspülen.

 

2. Feinchemische Reinigung

• Beseitigen Sie Mikrooxide und eingebettete Verunreinigungen, die bei der physikalischen Verarbeitung übrig geblieben sind, mit streng kontrollierten Parametern, um Überätzung und Wasserstoffversprödung zu vermeiden.
• 5–10 Minuten in einer phosphorfreien, schwach alkalischen Lösung einweichen, um Fettreste zu entfernen und den Untergrund zu aktivieren, dann gründlich abspülen.
• Gemischte Lösung von 5 % bis 8 % HF + 15 % bis 20 % HNO₃; 3–8 Minuten lang bei Umgebungstemperatur auf 40 Grad eintauchen, um Oxideinschlüsse zu entfernen. Eine Formulierung mit niedrigem Säuregehalt wird für hochwertiges Titanmaterial in den Bereichen Medizintechnik und Luft- und Raumfahrt eingesetzt, gefolgt von einer mehrstufigen Spülung mit reinem Wasser nach dem Beizen.
• Kurze -Neutralisierung mit verdünnter Salpetersäure zur Wasserstoffhemmung, dann bei 80–100 Grad trocknen, um Flugrost zu verhindern.

 

3. Korrosion-Beständige Modifikation

• Anodisieren: Schwefelsäure-Oxalsäuresystem unter 15–30 V zur Erzeugung eines 5–25 μm dicken Oxidfilms, der häufig für allgemeine Industrie-, Medizin- und Schiffskomponenten verwendet wird.
• Mikro-Lichtbogenoxidation: Hochspannung bildet eine dichte 30–100 μm dicke Keramikbeschichtung für starken Korrosionsschutz, ideal für chemische und Tiefseeteile.
• Passivierung mit Salpetersäure: Einweichen in 10–15 %iger Salpetersäure bei Raumtemperatur zur Verstärkung des natürlichen Passivierungsfilms als kostengünstige konventionelle Option.
• Spezielle Verbundbeschichtungen: Sol-Gel- und DLC-Beschichtungen bieten eine extrem-hohe Korrosionsbeständigkeit für erstklassige Präzisionsgeräte in der Medizin- und Tiefseeausrüstung.

 

4. Nachbehandlung und Qualitätsprüfung

Mehrstufiges Spülen und Trocknen mit reinem Wasser bei 70–90 Grad; Überprüfen Sie Aussehen, Oberflächenrauheit und Beschichtungsdicke sowie Salzsprüh- und Korrosionsbeständigkeitstests. Qualifizierte Produkte werden hermetisch in einer staubfreien Umgebung verpackt, um eine erneute Kontamination zu verhindern.

 

 

1. Unvollständige Oxidentfernung: Ungleichmäßiges Sandstrahlen, unzureichende Säurekonzentration oder unzureichende Beizdauer.

Standardisieren Sie Sandstrahlvorgänge, kalibrieren Sie regelmäßig die Säurekonzentration und führen Sie abschnittsweises Beizen durch.

 

2. Wasserstoffabsorption und Cracken: Ausschließliche Verwendung von Flusssäure oder übermäßige Beizzeit.
Verwenden Sie eine feste HF{0}}HNO₃-Mischsäureformel, kontrollieren Sie die Eintauchzeit und führen Sie nach dem Beizen eine Neutralisierung zur Dehydrierung durch.

 

3. Abblättern der Schutzschicht: Unvollständige Entfettung/Reinigung oder unzureichende Substrataktivierung.
Verstärken Sie die Ultraschallentfettung und die Wasserspülung und kontrollieren Sie die Prozesssequenz genau, um eine erneute Kontamination zu vermeiden.

 

4. Fleckenbildung und Verfärbung der Oberfläche: Zurückgebliebene chemische Flüssigkeit, ungleichmäßige Wasserspülung oder abnormale Trocknungsbedingungen.
Wenden Sie eine mehrstufige Gegenstromspülung mit reinem Wasser und standardisierte Trocknungsparameter an.

 

 

Der gesamte Prozess von der Vorbehandlung bis zur Filmbildung beseitigt Oberflächendefekte und bewahrt gleichzeitig die Dimensions- und mechanischen Eigenschaften sowie die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.

 

• Gewöhnliche Produkte: Vor-Behandlung + Beizen und Passivierung
• Luft- und Raumfahrt- und medizinische Komponenten: Erweiterte Feinvorbehandlung + mildes Beizen + Eloxieren
• Tiefsee- und Hochtemperatur--chemische Teile: Vollständiger Reinigungsablauf + Mikro-{3}Lichtbogenoxidation/spezielle Verbundbeschichtung

 

 

Die Ruihang Group produziert hauptsächlich Titanprodukte mit der gesamten Industriekette, einschließlich Schmelzen, Schmieden, Richten, Walzen, Oberflächenbehandlung und Prüfverfahren. Bei Kaufwünschen können Sie uns jederzeit per E-Mail kontaktieren:Sam.Rui@bjrh-titanium.com