U proizvodnji i održavanju morskih žila, morske komponente podvrgnute su ekstremnim operativnim okruženjima, posebno izazovu ablacije visoke temperature, što uvelike ograničava njihov radni vijek. Ovaj se rad usredotočuje na inovativnu metodu obrade usmjerene na poboljšanje otpornosti na ablaciju materijala od legure od titana, tretirajući ih kromom slojem na njihovoj površini kroz određeni postupak. Kroz eksperimente laserske ablacije koji simuliraju stvarno radno okruženje broda, pružamo uvid u učinke ovog obradnog tretmana na svojstva legura titana i kromiranih premaza.
Uz kontinuirani napredak tehnologije morskog inženjerstva, zahtjevi za izvedbu brodskih komponenti postaju sve strožiji. Legura titana, s izvrsnim mehaničkim svojstvima i otpornošću na koroziju, zauzima važan položaj u brodogradnji. Međutim, ablacija visoke temperature u morskom okruženju i dalje je glavni izazov koji ograničava njegovu primjenu. Kako bismo ispunili ovaj izazov, usvojili smo naprednu tehnologiju obrade kako bismo površinski liječili legure od titana s kromiranjem, s ciljem povećanja njihove ablativne korozijske otpornosti.
Način obrade i priprema materijala
Obrada supstrata legure od titana: sirovina legure od titana izrezana je u uzorke standardne veličine (2 cm × 1 cm × 0. 5 cm) koristeći preciznu tehnologiju rezanja žice. Nakon toga, za poliranje je korišteno 1500 brusnih papira, a zatim je abrazivna pasta korištena za poliranje na efekt zrcala, a na kraju je za uklanjanje površinskih nečistoća korišteno ultrazvučno čišćenje kako bi se osiguralo površinsku završnu obradu supstrata.
Obrada kroma oblaganja: Kromski premaz taloženo je na površini pripremljenih uzoraka legure od titana pomoću napredne tehnologije za ionsku ionsku tehnologiju. Precizno kontrolirajući vakuum (6 × 10^-3 PA), temperaturu (300 stupnjeva), tlaka NH3 (2 ~ 3 pa) i pristranog napona (800 ~ 1000 V), osigurava se da je kromov prevlačenje ujednačen i gust, a vrijeme taloženja kontrolira se u 10 ~ 20 minuta.
Eksperiment laserske ablacije i analiza rezultata
Niz eksperimenata laserske ablacije dizajniran je tako da procijeni otpornost na ablaciju obrađene legure titana i kroma. Eksperimenti su koristili domaći laser dugu širinu impulsa (model FLK-Tix6409Hz) za simulaciju procesa ablacije brodskih dijelova u okruženju s visokom temperaturom podešavanjem energije impulsa i broja impulsa.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da neobrađeni supstrat legure od titana ima velike i duboke ablacijske kratere na površini pod laserskom ablacijom, s velikim brojem pukotina u središnjem području, iako glatkama i debelim akumulacijom oksida u području ruba. Suprotno tome, sloj pozlaćenog kroma na površini prerađene legure titana pokazao je superiornu otpornost na ablaciju u istim uvjetima, s plitkom jamama ablacije i manje pukotina, te značajno manje nakupljanja oksida.
Skenirajući elektronsku mikroskopiju (SEM) i energetska disperzivna spektroskopija (EDAX) mikro-morfologija i kompozicijska analiza abliranih površina, otkrili smo da je kromijska prevlaka učinkovito blokirala izravnu eroziju kisika s visokim temperaturama na titanovoj leguri i smanjena pojava Oksid-a Oxid Adsersess a Oxys Atsists A Pojava Oksid-a, tako i smanjena pojava oksid-a, a pojačala je pojava oksidskog oksida
Zaključak i izgledi
U ovom istraživanju, otpornost na ablaciju legura od titana i kromata uspješno je poboljšana inovativnim metodama obrade. Eksperimentalni rezultati pokazuju da kromijski premaz igra važnu ulogu u zaštiti supstrata legure od titana od ablacije visoke temperature, što značajno proširuje radni vijek brodskih komponenti. Buduća istraživanja mogu dodatno istražiti učinke različitih parametara obrade na performanse premaza, kao i razvoj više performansi zaštitnih obloga, kako bi se zadovoljila hitna potražnja za dijelovima visokih performansi u području brodogradnje.
