Studija o antierozijskim svojstvima legure titana i kromova premaza za brodogradnju
U održavanju pomorskih plovila, komponente moraju izdržati ekstremna radna okruženja, posebno izazov visokotemperaturne erozije, što uvelike ograničava njihov vijek trajanja. Ovaj se članak usredotočuje na inovativnu metodu obrade usmjerenu na obradu materijala od legure titana kroz specifične postupke i premazivanje njihovih površina slojem kroma kako bi se povećala njihova otpornost na eroziju. Kroz pokuse laserske ablacije koji simuliraju stvarno radno okruženje brodova, zadubili smo se u učinke ove obrade na svojstva legura titana i kromovih premaza. Sa stalnim napretkom tehnologije oceanskog inženjeringa, zahtjevi za performansama za brodske komponente postaju sve stroži. Legure titana igraju važnu ulogu u brodogradnji zbog svojih izvrsnih mehaničkih svojstava i otpornosti na koroziju. Međutim, problem visokotemperaturne erozije u morskom okolišu ostaje glavna prepreka njegovoj primjeni. Kako bismo odgovorili na ovaj izazov, usvojili smo napredne tehnike obrade za površinsku obradu legura titana i njihovo oblaganje slojem kroma kako bismo povećali njihovu otpornost na eroziju.
Obrada i priprema materijala za obradu podloge od legure titana: Precizna tehnologija rezanja žice koristi se za rezanje sirovog materijala od legure titana u uzorke standardne veličine (2 cm × 1 cm × 0,5 cm). Naknadno polirajte brusnim papirom, zatim polirajte pastom da postignete efekt zrcala i na kraju ultrazvučnim čišćenjem uklonite površinske nečistoće i osigurajte glatkoću površine podloge. Obrada kromirane prevlake: Koristeći naprednu tehnologiju elektrolučne ionske presvlake, kromova prevlaka se nanosi na površinu pripremljenih uzoraka legure titana. Preciznom kontrolom stupnja vakuuma (6 × 10 ^ -3 Pa), temperature (300 stupnjeva C), tlaka NH3 (2-3 Pa) i prednapona (800~1000 V), kromni premaz osigurano je da bude ujednačen i gust, s vremenom taloženja kontroliranim unutar 10~20 minuta. Eksperimenti laserske ablacije i analiza rezultata provedeni su kako bi se procijenila učinkovitost protiv ablacije obrađenih legura titana i kromovih prevlaka. Dizajnirali smo niz eksperimenata laserske ablacije. Eksperiment je koristio laser duge pulsne širine vlastite izrade (model FLK-TIX6409Hz) za simulaciju procesa ablacije brodskih komponenti u okruženjima visoke temperature podešavanjem energije i broja impulsa. Eksperimentalni rezultati pokazali su da neobrađena podloga od legure titana pokazuje velike i duboke ablacijske jame na površini pod laserskom ablacijom. Iako je središnje područje bilo glatko, pratilo ga je mnogo pukotina, au rubnom području stvorile su se debele naslage oksida. Nasuprot tome, kromirani sloj na površini obrađene legure titana pokazuje superiorne performanse protiv ablacije pod istim uvjetima, s plićim ablacijskim jamama manje raspodjele pukotina i značajno smanjenim nakupljanjem oksida.
Analizom mikrostrukture i sastava ablirane površine skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM) i spektroskopijom energetske disperzije (EDAX) otkrili smo da kromni premaz učinkovito blokira izravnu eroziju podloge od titanijske legure kisikom na visokoj temperaturi, smanjujući pojavu oksidacijskih reakcija, i time poboljšao ukupnu učinkovitost materijala protiv ablacije. Zaključak i perspektiva: Ova je studija uspješno poboljšala otpornost titanovih legura i kromovih prevlaka na ablaciju pomoću inovativnih metoda obrade. Eksperimentalni rezultati pokazuju da kromirana prevlaka igra važnu ulogu u zaštiti podloge od legure titana od visokotemperaturne erozije, značajno produžujući vijek trajanja brodskih komponenti. Buduća istraživanja mogu dodatno istražiti utjecaj različitih parametara obrade na performanse premaza, kao i razviti više zaštitnih materijala za premaze visokih performansi kako bi se zadovoljila hitna potražnja za komponentama visokih performansi u brodograđevnoj industriji.
