A altas temperaturas, el titanio es propenso a reaccionar con elementos presentes en el aire como O, H, N y elementos de los materiales incrustados como Si, Al, Mg. Esta reacción forma una capa de contaminación superficial sobre la pieza fundida, deteriorando sus propiedades. Esto puede resultar en una mayor dureza, una elasticidad reducida y una mayor fragilidad.
Debido a su baja densidad, el líquido de titanio tiene una baja inercia durante el flujo, lo que provoca una fluidez deficiente y una baja velocidad de fundición. La diferencia sustancial de temperatura (aproximadamente 300 grados) entre la temperatura de fundición y la temperatura del molde provoca un enfriamiento rápido durante la fundición. Al fundirse en un entorno protector, las piezas de titanio inevitablemente tienen defectos como poros en su superficie e interior, lo que afecta significativamente la calidad de la pieza.
En consecuencia, el tratamiento superficial de las piezas fundidas de titanio es más crítico en comparación con otras aleaciones. Debido a las propiedades únicas del titanio, como baja conductividad térmica, dureza superficial, baja elasticidad, alta viscosidad, baja conductividad eléctrica y susceptibilidad a la oxidación, el tratamiento de superficies plantea desafíos importantes. Es posible que los métodos convencionales de tratamiento de superficies no logren los efectos deseados, lo que requiere métodos de procesamiento y enfoques operativos especiales.
Métodos de limpieza
Arenado
Para piezas fundidas de titanio, suele ser preferible un tratamiento de chorro de arena grueso. La presión de voladura generalmente se controla por debajo de 0.45 MPa. Una presión de voladura excesiva puede provocar chispas intensas cuando las partículas de arena impactan la superficie de titanio, lo que provoca un aumento de temperatura y una posible reacción con la superficie de titanio, lo que genera contaminación secundaria y afecta la calidad de la superficie.
Lavado ácido
El lavado ácido es capaz de eliminar rápida y completamente la capa de reacción superficial sin introducir contaminación de otros elementos a la superficie.
Rectificado y Pulido
Rectificado Mecánico
La alta reactividad química, la baja conductividad térmica y la alta viscosidad del titanio dan como resultado una baja eficiencia de corte y rectificado durante el rectificado mecánico. Los abrasivos habituales no son adecuados para el desbaste y pulido del titanio. Es mejor utilizar superabrasivos altamente conductores térmicamente como el diamante. La velocidad de la línea de pulido generalmente varía de 900 a 1800 m/min para evitar quemaduras por pulido superficial y microfisuras en superficies de titanio.
Molienda ultrasónica
La vibración ultrasónica causa relativa
Movimiento entre los granos abrasivos y la superficie.
siendo pulido o rectificado, facilitando el desbaste y
proceso de pulido.
Rectificado de compuestos mecánicos electroquímicos
Este método emplea abrasivos conductores junto con electrolitos y aplicación de voltaje entre el abrasivo y la superficie. Mediante una acción mecánica y electroquímica combinada, reduce la rugosidad de la superficie y mejora el brillo de la superficie.
Molienda de barriles
Utiliza la fuerza centrífuga generada por la rotación y revolución de un cilindro abrasivo, lo que permite la fricción entre el contenido del cilindro y los abrasivos para reducir la rugosidad de la superficie. Este método es automatizado y eficiente, pero solo reduce la rugosidad de la superficie y no mejora el brillo de la superficie.
Pulido químico
Logra nivelación y pulido mediante reacciones de oxidación-reducción de metales en medio químico. El pulido químico no depende de la dureza del metal, el área pulida o la forma estructural. No requiere equipos complejos y es sencillo de operar.
