Yüksek sıcaklıklarda titanyum, havada bulunan O, H, N gibi elementlerle ve gömülü materyallerdeki Si, Al, Mg gibi elementlerle reaksiyona girme eğilimindedir. Bu reaksiyon döküm üzerinde yüzeyde bir kirlilik tabakası oluşturarak dökümün özelliklerini bozar. Bu, sertliğin artmasına, esnekliğin azalmasına ve kırılganlığın artmasına neden olabilir.
Düşük yoğunluğundan dolayı, titanyum sıvısı akış sırasında düşük atalete sahiptir, bu da zayıf akışkanlığa ve düşük döküm oranına yol açar. Döküm sıcaklığı ile kalıp sıcaklığı arasındaki önemli sıcaklık farkı (yaklaşık 300 derece), döküm sırasında hızlı soğumaya neden olur. Koruyucu bir ortamda dökülen titanyum dökümlerin kaçınılmaz olarak yüzeylerinde ve içlerinde gözenekler gibi kusurlar bulunur ve bu da dökümün kalitesini önemli ölçüde etkiler.
Sonuç olarak, titanyum dökümlerin yüzey işlemi diğer alaşımlara göre daha kritiktir. Titanyumun düşük termal iletkenlik, yüzey sertliği, düşük elastikiyet, yüksek viskozite, düşük elektrik iletkenliği ve oksidasyona yatkınlık gibi benzersiz özelliklerinden dolayı yüzey işlemi önemli zorluklar doğurmaktadır. Geleneksel yüzey işleme yöntemleri, özel işleme yöntemleri ve operasyonel yaklaşımlar gerektirdiğinden istenilen etkiyi sağlayamayabilir.
Temizleme Yöntemleri
Kumlama
Titanyum dökümler için genellikle kaba kumlama işlemi tercih edilir. Patlatma basıncı genellikle 0,45 MPa'nın altında kontrol edilir. Aşırı püskürtme basıncı, kum parçacıkları titanyum yüzeyine çarptığında yoğun kıvılcımlara neden olabilir, bu da sıcaklığın artmasına ve titanyum yüzeyiyle potansiyel reaksiyona yol açarak ikincil kirliliğe neden olur ve yüzey kalitesini etkiler.
Asit Yıkama
Asit yıkama, diğer elementlerden yüzeye kontaminasyon getirmeden yüzey reaksiyon katmanını hızlı ve tamamen ortadan kaldırma kapasitesine sahiptir.
Taşlama ve Parlatma
Mekanik Taşlama
Titanyumun yüksek kimyasal reaktivitesi, düşük ısı iletkenliği ve yüksek viskozitesi, mekanik taşlama sırasında düşük taşlama ve kesme verimliliğine neden olur. Normal aşındırıcılar titanyumun taşlanması ve parlatılması için uygun değildir. Elmas gibi termal olarak iletkenliği yüksek süper aşındırıcılar kullanmak en iyisidir. Titanyum yüzeylerde yüzey taşlama yanıklarını ve mikro çatlakları önlemek için cilalama hattı hızı genellikle 900 ila 1800 m/dak arasında değişir.
Ultrasonik Taşlama
Ultrasonik titreşim göreceli neden olur
aşındırıcı tanecikler ile yüzey arasındaki hareket
cilalanması veya taşlanması taşlamayı kolaylaştırır ve
parlatma işlemi.
Elektrokimyasal Mekanik Bileşik Taşlama
Bu yöntemde iletken aşındırıcıların yanı sıra aşındırıcı madde ile yüzey arasında elektrolit ve voltaj uygulaması kullanılır. Kombine mekanik ve elektrokimyasal etki sayesinde yüzey pürüzlülüğünü azaltır ve yüzey parlaklığını artırır.
Namlu Taşlama
Taşlama tamburunun dönüşü ve devrimi ile oluşturulan merkezkaç kuvvetinden faydalanarak, varil içeriği ile aşındırıcılar arasındaki sürtünmenin yüzey pürüzlülüğünü azaltmasına olanak tanır. Bu yöntem otomatiktir ve etkilidir ancak yalnızca yüzey pürüzlülüğünü azaltır ve yüzey parlaklığını artırmaz.
Kimyasal Parlatma
Metallerin kimyasal ortamda yükseltgenme-indirgenme reaksiyonları yoluyla tesviye ve cilalamayı başarır. Kimyasal parlatma metalin sertliğine, cilalanan alana veya yapısal şekle bağlı değildir. Karmaşık ekipman gerektirmez ve çalıştırılması kolaydır.
