Na visokim temperaturama titan je sklon reagirati s elementima prisutnima u zraku kao što su O, H, N i elementima u ugrađenim materijalima kao što su Si, Al, Mg. Ova reakcija stvara površinski sloj onečišćenja na odljevku, pogoršavajući njegova svojstva. To može rezultirati povećanom tvrdoćom, smanjenom elastičnošću i povećanom lomljivošću.
Zbog niske gustoće, tekućina od titana ima malu inerciju tijekom protoka, što dovodi do slabe fluidnosti i niske brzine lijevanja. Znatna temperaturna razlika (oko 300 stupnjeva) između temperature lijevanja i temperature kalupa uzrokuje brzo hlađenje tijekom lijevanja. Lijevanje u zaštitnom okruženju, odljevci od titana neizbježno imaju nedostatke poput pora na površini i unutrašnjosti, što značajno utječe na kvalitetu odljevka.
Posljedično, površinska obrada titanskih odljevaka je kritičnija u usporedbi s drugim legurama. Zbog jedinstvenih svojstava titana kao što su niska toplinska vodljivost, površinska tvrdoća, niska elastičnost, visoka viskoznost, niska električna vodljivost i osjetljivost na oksidaciju, površinska obrada predstavlja značajne izazove. Konvencionalne metode površinske obrade možda neće postići željene učinke, zahtijevajući posebne metode obrade i operativne pristupe.
Metode čišćenja
Pjeskarenje
Za odljevke od titana obično se preferira obrada grubim pjeskarenjem. Tlak miniranja općenito se kontrolira ispod 0,45 MPa. Pretjerani tlak pjeskarenja može uzrokovati intenzivne iskre kada čestice pijeska udare u površinu titana, što dovodi do povećane temperature i moguće reakcije s površinom titana, što rezultira sekundarnim onečišćenjem i utječe na kvalitetu površine.
Ispiranje kiselinom
Ispiranje kiselinom može brzo i potpuno ukloniti površinski reakcijski sloj bez unošenja onečišćenja od drugih elemenata na površinu.
Brušenje i poliranje
Mehaničko brušenje
Visoka kemijska reaktivnost titana, niska toplinska vodljivost i visoka viskoznost rezultiraju niskom učinkovitošću brušenja i rezanja tijekom mehaničkog brušenja. Obični abrazivi nisu prikladni za brušenje i poliranje titana. Najbolje je koristiti superabrazive visoke toplinske vodljivosti poput dijamanta. Brzina linije za poliranje općenito se kreće od 900 do 1800 m/min kako bi se spriječile opekline od površinskog brušenja i mikropukotine na površinama od titana.
Ultrazvučno brušenje
Ultrazvučne vibracije uzrokuju relativne
kretanje između abrazivnih zrna i površine
biti polirani ili brušeni, olakšavajući brušenje i
proces poliranja.
Elektrokemijsko mehaničko mljevenje spojeva
Ova metoda koristi vodljive abrazive zajedno s elektrolitom i naponom između abraziva i površine. Kombiniranim mehaničkim i elektrokemijskim djelovanjem smanjuje hrapavost površine i povećava njen sjaj.
Brušenje bačve
Koristi centrifugalnu silu koju stvara rotacija i revolucija bačve za mljevenje, dopuštajući trenje između sadržaja bačve i abraziva kako bi se smanjila hrapavost površine. Ova metoda je automatizirana i učinkovita, ali samo smanjuje hrapavost površine, a ne povećava njen sjaj.
Kemijsko poliranje
Oksidacijsko-redukcijskim reakcijama metala u kemijskom mediju postiže izravnavanje i poliranje. Kemijsko poliranje ne ovisi o tvrdoći metala, poliranoj površini ili strukturnom obliku. Ne zahtijeva složenu opremu i jednostavan je za rukovanje.
