티타늄 합금 이온 주입은 고에너지 이온 충격을 사용하여 표면 특성을 변경하는 새로운 프로세스입니다.총알이 물체를 때리는 것과 같이 물체의 표면을 정화하고 물체 표면층의 구성과 구조를 변화시켜 표면의 경도를 높이면 물체의 내마모성과 내식성이 향상됩니다.물리적 또는 화학적 기상 증착과 비교하여 주요 장점은 다음과 같습니다. ① 필름이 기판과 잘 결합되어 벗겨짐 없이 기계적 및 화학적 영향에 대한 강한 내성을 가지고 있습니다.② 사출 공정은 기판의 온도 상승을 요구하지 않으므로 공작물의 기하학적 정확도를 유지할 수 있습니다.③ 과정이 반복된다 좋은 섹스 등등.많은 연구자들은 질소 이온 주입이 Ti6Al4V 티타늄 합금의 표면 조성, 미세 구조, 경도 및 마찰 특성을 개선하는 데 좋은 효과가 있다고 보고했습니다.TiC는 또한 초경질 상이므로 티타늄 합금은 탄소 이온 주입을 통해 티타늄 합금의 표면을 강화할 수도 있습니다.그러나 플라즈마 기반의 이온 주입은 연속적인 공정이 아니기 때문에 각각의 음의 펄스 전위가 인가될 때 펄스 전위가 0에서 밸리로 떨어졌다가 다시 0으로 상승함에 따라 스퍼터링과 주입의 두 가지 프로세스가 발생합니다.플라즈마에 금속 또는 탄소 이온이 포함되어 있는 경우 펄스 전위가 0일 때 특정 조건에서 표면에 단일 탄소 증착층이 형성됩니다.일정한 펄스 전압(10~30kV)의 작용 하에서 단일 탄소층의 구조는 DLC(diamond-like carbon)이다.따라서, 질소 주입층보다 마찰 계수가 낮고 내마모성이 우수한 표면 개질층을 얻을 수 있다.표면의 단일 탄소층은 DLC 필름으로 실험적으로 결정되었습니다.이렇게 처리된 티타늄 합금의 표면 경도는 4배 증가합니다.마찰 쌍이 동일한 재료로 형성되면 건식 마찰 조건에서 마찰 계수가 0.4에서 0.1로 감소하고 내마모성이 비이온 주입에 비해 30배 이상 증가합니다..
금속 이온 주입 공정을 실현하기 위한 장비는 일반적으로 금속 이온 소스와 고에너지 가속기(주입 이온을 위한 고속 에너지를 얻기 위한) 및 진공 챔버의 세 부분으로 구성됩니다.임플란트 기술의 발달로 사람들은 티타늄 합금의 성능을 향상시키고 티타늄 합금의 비용을 줄이는 데 관심을 갖게 되었습니다.이온 주입 기술은 항공 우주, 생물 의학, 관광 버스 부품 및 절삭 공구의 성능을 변경하는 데 사용할 수 있습니다.절삭 공구의 내마모성 향상 효과는 매우 중요하며 절삭 속도는 58% 증가합니다.저속에서 이온 주입은 저속에서 주입되지 않은 도구의 수명보다 60% 이상 더 깁니다.일반적으로 질소, 탄소 또는 금속 이온이 주입됩니다.주입 깊이가 증가하면 이 기술은 플라즈마 용사 알루미늄 코팅을 완전히 대체합니다.주입 기술은 티타늄 내마모성을 향상시켜 티타늄이 연료 인젝터와 피스톤 링에 사용되는 것을 가능하게 합니다.또한 금속 알루미늄을 주입하면 티타늄의 내식성을 크게 향상시킬 수 있습니다.HZSO에 몰리브덴을 주입한 티타늄의 내식성;Qiao를 00배 증가시킵니다.아연 주입은 Ti-6AI-4V의 내식성을 완전히 향상시킬 수 있습니다.
TIN 및 CrN 코팅은 기판 온도가 400℃를 초과하기 때문에 일반적인 PVD(물리 기상 증착)에 의해 이루어지며 이 온도에서 티타늄 표면에 형성되는 아나타제 또는 루틸 구조의 산화물 층이 매우 높습니다.제거하기 어려우므로 코팅과 기판 사이에 우수한 결합을 달성하기가 더 어렵습니다.이러한 문제를 해결하기 위해 HyPeinn 코팅 공정이 등장했습니다.이 공정의 뛰어난 특징은 6061 알루미늄 합금, Ti-6Al-4V, 440C 스테인리스 스틸과 같은 원래 기판을 제거하기 위해 주입하기 전에 기판 표면에 고에너지 이온이 충돌한다는 것입니다. 고유의 산화막이 코팅을 만듭니다. 새로운 기판 표면과 결합하고 결합력은 일반적인 산업용 이온 도금의 두 배이며 잔류 응력은 매우 낮습니다.TIB: 이 기술로 잔류 응력을 처리하면 3가지 요소를 줄일 수 있습니다.이 기술은 기판의 기계적 특성에 명백한 손상을 주지 않습니다.또한 증착 온도를 낮출 수 있습니다.
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