Při vysokých teplotách je titan náchylný k reakci s prvky přítomnými ve vzduchu, jako je O, H, N, a prvky v zabudovaných materiálech, jako je Si, Al, Mg. Tato reakce vytváří na odlitku povrchovou kontaminační vrstvu, která zhoršuje jeho vlastnosti. To může mít za následek zvýšenou tvrdost, sníženou elasticitu a zvýšenou křehkost.
Díky své nízké hustotě má titanová kapalina během toku nízkou setrvačnost, což vede ke špatné tekutosti a nízké rychlosti lití. Podstatný teplotní rozdíl (asi 300 stupňů) mezi teplotou odlévání a teplotou formy způsobuje rychlé ochlazení během odlévání. Při lití v ochranném prostředí mají titanové odlitky nevyhnutelně vady, jako jsou póry na jejich povrchu a uvnitř, což významně ovlivňuje kvalitu odlitku.
V důsledku toho je povrchová úprava titanových odlitků ve srovnání s jinými slitinami kritičtější. Díky jedinečným vlastnostem titanu, jako je nízká tepelná vodivost, povrchová tvrdost, nízká elasticita, vysoká viskozita, nízká elektrická vodivost a náchylnost k oxidaci, představuje povrchová úprava značné problémy. Konvenční metody povrchové úpravy nemusí dosáhnout požadovaných účinků, což vyžaduje speciální metody zpracování a provozní přístupy.
Metody čištění
Pískování
U titanových odlitků je obvykle vhodnější hrubé pískování. Tryskací tlak je obecně řízen pod 0,45 MPa. Nadměrný tlak při tryskání může způsobit intenzivní jiskry při dopadu částic písku na povrch titanu, což vede ke zvýšení teploty a potenciální reakci s povrchem titanu, což má za následek sekundární znečištění a ovlivnění kvality povrchu.
Kyselé mytí
Kyselé mytí je schopné rychle a úplně odstranit povrchovou reakční vrstvu bez zanesení kontaminace z jiných prvků na povrch.
Broušení a leštění
Mechanické broušení
Vysoká chemická reaktivita titanu, nízká tepelná vodivost a vysoká viskozita mají za následek nízkou účinnost broušení a řezání během mechanického broušení. Běžná brusiva jsou pro broušení a leštění titanu nevhodná. Nejlepší je použít vysoce tepelně vodivá superabraziva, jako je diamant. Rychlost leštící linky se obecně pohybuje od 900 do 1800 m/min, aby se zabránilo popálení a mikrotrhlinám při broušení povrchu na titanových površích.
Ultrazvukové broušení
Ultrazvukové vibrace způsobují relativní
pohyb mezi brusnými zrny a povrchem
leštění nebo broušení, což usnadňuje broušení a
proces leštění.
Elektrochemické mechanické mletí směsí
Tato metoda využívá vodivá brusiva spolu s aplikací elektrolytu a napětí mezi brusivem a povrchem. Kombinovaným mechanickým a elektrochemickým působením snižuje drsnost povrchu a zvyšuje lesk povrchu.
Broušení sudů
Využívá odstředivou sílu generovanou rotací a otáčkami brusného válce, což umožňuje tření mezi obsahem válce a abrazivem ke snížení drsnosti povrchu. Tato metoda je automatizovaná a účinná, ale pouze snižuje drsnost povrchu a nezvyšuje lesk povrchu.
Chemické leštění
Dosahuje vyrovnání a leštění prostřednictvím oxidačně-redukčních reakcí kovů v chemickém prostředí. Chemické leštění nezávisí na tvrdosti kovu, leštěné ploše nebo konstrukčním tvaru. Nevyžaduje složité vybavení a jeho ovládání je jednoduché.
