Tutkimus titaaniseoksen ja kromipinnoitteen eroosionestotehokkuudesta laivanrakennusteollisuudessa
Laivojen huollossa komponenttien on kestettävä äärimmäisiä työympäristöjä, erityisesti korkean lämpötilan eroosion haaste, joka rajoittaa suuresti niiden käyttöikää. Tämä artikkeli keskittyy innovatiiviseen käsittelymenetelmään, jonka tarkoituksena on käsitellä titaaniseosmateriaaleja tietyillä prosesseilla ja pinnoittaa niiden pinnat kromikerroksella niiden eroosionkestävyyden parantamiseksi. Laivojen todellista työympäristöä simuloivien laserablaatiokokeiden avulla olemme perehtyneet tämän käsittelyn vaikutuksiin titaaniseosten ja kromipinnoitteiden ominaisuuksiin. Valtameritekniikan jatkuvan kehittymisen myötä laivojen komponenttien suorituskykyvaatimukset ovat yhä tiukemmat. Titaaniseokset ovat tärkeitä laivanrakennuksessa erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ja korroosionkestävyytensä ansiosta. Korkean lämpötilan eroosion ongelma meriympäristössä on kuitenkin edelleen suuri este sen soveltamiselle. Vastataksemme tähän haasteeseen olemme ottaneet käyttöön kehittyneitä prosessointitekniikoita titaaniseosten pintakäsittelyyn ja pinnoittamiseen kromikerroksella parantaaksemme niiden eroosionkestävyyttä.
Prosessointi ja materiaalin valmistelu titaaniseosalustan käsittelyä varten: Tarkkuuslankaleikkaustekniikkaa käytetään leikkaamaan titaaniseoksen raaka-aine vakiokokoisiksi (2 cm × 1 cm × 0,5 cm) näytteiksi. Käytä sen jälkeen kiillotukseen hiekkapaperia, kiillota sitten tahnalla peilivaikutelman saavuttamiseksi ja käytä lopuksi ultraäänipuhdistusta pinnan epäpuhtauksien poistamiseksi ja alustan pinnan tasaisuuden varmistamiseksi. Kromipinnoitteen käsittely: Kehittyneen kaari-ionipinnoitustekniikan avulla kromipinnoite kerrostetaan valmistettujen titaaniseosnäytteiden pinnalle. Säätämällä tarkasti tyhjiön astetta (6 × 10 ^ -3 Pa), lämpötilaa (300 astetta C), NH3:n painetta (2-3 Pa) ja esijännitettä (800–1000 V), kromipinnoite on taattu yhtenäiseksi ja tiheäksi, ja laskeutumisaikaa kontrolloidaan 10-20 minuutin sisällä. Laserablaatiokokeet ja tulosanalyysi suoritettiin prosessoitujen titaaniseosten ja kromipinnoitteiden anti-ablaatiokyvyn arvioimiseksi. Suunnittelimme sarjan laserablaatiokokeita. Kokeessa käytettiin itse valmistettua pitkän pulssinleveyden laseria (malli FLK-TIX6409Hz) simuloimaan laivan komponenttien ablaatioprosessia korkeissa lämpötiloissa säätämällä pulssin energiaa ja lukumäärää. Koetulokset osoittivat, että käsittelemättömän titaaniseossubstraatin pinnalla oli suuria ja syviä ablaatiokuoppia laserablaatiossa. Vaikka keskialue oli sileä, siihen liittyi monia halkeamia ja reuna-alueelle muodostui paksuja oksidikerrostumia. Sitä vastoin prosessoidun titaaniseoksen pinnalla oleva kromattu kerros osoittaa erinomaista ablaatiota estävää suorituskykyä samoissa olosuhteissa, matalammilla ablaatiokuopilla vähemmän halkeamien jakautumista ja huomattavasti vähemmän oksidin kertymistä.
Abloidun pinnan mikrorakenteen ja koostumuksen pyyhkäisyelektronimikroskoopin (SEM) ja energiadispersiivisen spektroskopian (EDAX) analyysin avulla havaitsimme, että kromipinnoite esti tehokkaasti korkean lämpötilan hapen aiheuttaman titaaniseossubstraatin suoran eroosion, mikä vähensi esiintymistä. hapettumisreaktioista, ja näin ollen paransi materiaalin yleistä antiablaatiokykyä. Johtopäätös ja tulevaisuus: Tämä tutkimus paransi menestyksekkäästi titaaniseosten ja kromipinnoitteiden ablaatiokestävyyttä innovatiivisten käsittelymenetelmien avulla. Kokeelliset tulokset osoittavat, että kromipinnoitteella on tärkeä rooli titaaniseosalustan suojaamisessa korkean lämpötilan eroosiolta, mikä pidentää merkittävästi laivan komponenttien käyttöikää. Tulevaisuuden tutkimuksella voidaan edelleen tutkia eri prosessointiparametrien vaikutusta pinnoitteen suorituskykyyn sekä kehittää tehokkaampia suojapinnoitemateriaaleja vastaamaan laivanrakennusteollisuuden korkean suorituskyvyn komponenttien kiireelliseen kysyntään.
