Uuring mere titaanisulamite ja kroomikatete ablatsioonikindluse kohta pärast töötlemist

Laevade valmistamisel ja hooldamisel puutuvad laevakomponendid kokku äärmuslikes töökeskkondades, eriti kõrge temperatuuriga ablatsiooniga, mis piirab oluliselt nende kasutusiga. See artikkel keskendub uuenduslikule töötlemismeetodile, mille eesmärk on suurendada titaanisulamite materjalide ablatsioonikindlust, töödeldes neid konkreetse protsessi kaudu kroomikihiga nende pinnal. Laserablatsioonikatsete abil, mis simuleerivad laeva tegelikku töökeskkonda, uurime põhjalikult selle töötlemistöötluse mõju titaanisulamite ja kroomikatete omadustele.
Laevaehitustehnoloogia pideva arenguga muutuvad laevakomponentide jõudlusnõuded üha karmimaks. Suurepäraste mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindlusega titaanisulam on laevaehituses olulisel kohal. Kõrge temperatuuriga ablatsioon merekeskkonnas on aga endiselt suur väljakutse, mis piirab selle rakendamist. Selle väljakutsega toimetulemiseks oleme kasutusele võtnud täiustatud töötlemistehnoloogia titaanisulamite pinnatöötluseks kroomiga, et suurendada nende ablatiivset korrosioonikindlust.

Töötlemismeetod ja materjali ettevalmistamine Titaanisulamist substraadi töötlemine: titaanisulamist toormaterjali lõikamiseks standardsuuruses (2 cm × 1 cm × 0,5 cm) kasutati traadi täppislõikamise tehnoloogiat. Seejärel poleeriti see 1500 liivapaberiga, seejärel poleeriti abrasiivse pastaga peegelefektiks ja lõpuks puhastati ultrahelilainega, et eemaldada pinna ebapuhtused, et tagada aluspinna viimistlus. Kroomkatte töötlemine: valmistatud titaanisulami proovide pinnale kanti kroomkate, kasutades täiustatud kaareioonide plaadistamise tehnoloogiat. Vaakumi (6 × 10^-3 Pa), temperatuuri (300 kraadi), NH3 rõhu (2–3 Pa) ja eelpinge (800–1000 V) täpse juhtimisega tagati kroomkatte ühtlus. ja tihe ning sadestusaeg oli 10-20 minutit. Laserablatsioonikatsed ja tulemuste analüüs Töödeldud titaanisulami ja kroomi katte ablatsioonikindluse hindamiseks kavandasime laserablatsioonikatsete seeria. Katsetes kasutati omatehtud pika impulsi laiusega laserit (mudel FLK-TIX6409Hz), et simuleerida kõrge temperatuuriga keskkonnas laevaosade ablatsiooniprotsessi, reguleerides impulsi energiat ja impulsside arvu. Katsetulemused näitavad, et töötlemata titaanisulamist substraadil on laserablatsioonil pinnal suured ja sügavad ablatsioonikraatrid, mille keskosas on palju pragusid, kuigi need on siledad, ja paks oksiidi kogunemine servapiirkonnas. Seevastu kroomitud kiht töödeldud titaanisulami pinnal näitas samades tingimustes paremat ablatsioonikindlust, madalamate ablatsioonisüvendite ja vähemate pragudega ning oluliselt vähem oksiidi kogunemist.
Skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM) ja energia dispergeeriva spektroskoopia (EDAX) mikromorfoloogia ja ableeritud pindade koostise analüüsi abil leidsime, et kroomkate blokeeris tõhusalt kõrge temperatuuriga hapniku otsese erosiooni titaanisulamist substraadil ja vähendas selle esinemist. oksüdatsioonireaktsioonidest, parandades seega materjali üldist ablatsioonikindlat omadust.