¿Cómo se forma la capa frágil en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio?

¿Cómo se forma la capa frágil en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio?

El titanio es un material metálico importante, la aleación de titanio tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria aeroespacial y de defensa y otros campos, principalmente utilizados en la fabricación de piezas y motores de aeronaves.La forja a alta temperatura es un método de proceso importante para moldear aleaciones de titanio.Durante el proceso de formación de plástico a alta temperatura, se forma una capa quebradiza en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio.Esta capa frágil afecta seriamente la calidad de las piezas de aleación de titanio.

¿Cómo se forma la capa quebradiza en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio?Cuando el titanio se expone a altas temperaturas, se forma una capa dura y quebradiza, llamada capa alfa, debido a la difusión de oxígeno en el titanio.

El titanio es un metal muy fuerte y la capa alfa reduce la cantidad de tensión que la superficie puede soportar antes de agrietarse.El agrietamiento en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio puede provocar la formación de grietas, que finalmente conducen a la falla de la pieza.La falla de la pieza puede provocar accidentes aéreos y lesiones.Hay tres posibles enfoques diferentes para tratar la formación de la capa alfa en el titanio: prevención, minimización o eliminación.El proceso que se utiliza actualmente en la industria para abordar este problema es la eliminación mediante molienda química.

La molienda química consiste esencialmente en sumergir el producto forjado en un recipiente lleno de un ácido fuerte, ácido fluorhídrico o ácido nítrico para eliminar la capa alfa.Actualmente, el proceso de molienda química no es la solución ideal al problema porque la industria de la aviación tiene regulaciones muy estrictas, lo que hace que la molienda química sea muy costosa.Esto también expone a las empresas involucradas a riesgos legales, ya que en casos extremos, los derrames químicos pueden dañar a los empleados y al medio ambiente circundante.Además, el ácido fluorhídrico residual debe eliminarse, lo que plantea preocupaciones ambientales más profundas.

A la luz de los avances actuales, aún es necesario trabajar en profundidad varios aspectos.Primero, el mecanismo de generación de la capa α, con el objetivo de explorar la prevención y mitigación de la formación de la capa α.En segundo lugar, el efecto de diferentes recubrimientos en la capa α, con el objetivo de explorar mejores recubrimientos protectores.En tercer lugar, el método de evaluación de la capa α en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio, para determinar con precisión la profundidad de la capa α y ayudar en la formación del proceso de molienda química correcto.

El estudio de este problema conduce a mejorar la seguridad de las piezas forjadas de titanio y aleaciones de titanio y la economía del proceso de eliminación de la capa α de la aleación de titanio.