Kajian Tentang Rintangan Ablasi Aloi Titanium Marin Dan Salutan Kromium Selepas Diproses

Dalam pembuatan dan penyelenggaraan kapal marin, komponen marin tertakluk kepada persekitaran operasi yang melampau, terutamanya cabaran ablasi suhu tinggi, yang sangat mengehadkan hayat perkhidmatannya. Kertas kerja ini memberi tumpuan kepada kaedah pemprosesan inovatif yang bertujuan untuk meningkatkan rintangan ablasi bahan aloi titanium dengan merawatnya dengan lapisan kromium pada permukaannya melalui proses tertentu. Melalui eksperimen ablasi laser yang mensimulasikan persekitaran operasi sebenar kapal, kami memberikan pandangan tentang kesan rawatan pemprosesan ini pada sifat aloi titanium dan salutan krom.
Dengan kemajuan berterusan teknologi kejuruteraan marin, keperluan prestasi untuk komponen kapal menjadi semakin ketat. Aloi titanium, dengan sifat mekanikal yang sangat baik dan rintangan kakisan, menduduki kedudukan penting dalam pembinaan kapal. Walau bagaimanapun, ablasi suhu tinggi dalam persekitaran marin masih merupakan cabaran utama yang menyekat penggunaannya. Untuk menghadapi cabaran ini, kami telah menggunakan teknologi pemprosesan termaju untuk merawat permukaan aloi titanium dengan penyaduran kromium, dengan tujuan untuk meningkatkan rintangan kakisan ablatif mereka.

Kaedah pemprosesan dan penyediaan bahan
Pemprosesan substrat aloi titanium: bahan mentah aloi titanium dipotong menjadi spesimen saiz standard (2 cm × 1 cm × 0.5 cm) menggunakan teknologi pemotongan wayar ketepatan. Selepas itu, kertas pasir 1500 grit digunakan untuk menggilap, kemudian pes kasar digunakan untuk menggilap kepada kesan cermin, dan akhirnya pembersihan ultrasonik digunakan untuk menghilangkan kekotoran permukaan untuk memastikan kemasan permukaan substrat.
Pemprosesan Salutan Kromium: Salutan kromium didepositkan pada permukaan sampel aloi titanium yang disediakan menggunakan teknologi penyaduran ion arka termaju. Dengan mengawal vakum dengan tepat (6×10^-3 Pa), suhu (300 darjah ), tekanan NH3 (2~3 Pa) dan voltan pincang (800~1000 V), salutan kromium dipastikan seragam dan padat, dan masa pemendapan dikawal pada 10~20 minit.
Eksperimen ablasi laser dan analisis keputusan
Satu siri eksperimen ablasi laser telah direka untuk menilai rintangan ablasi aloi titanium yang diproses dan salutan kromium. Eksperimen menggunakan laser lebar nadi panjang buatan sendiri (model FLK-TIX6409Hz) untuk mensimulasikan proses ablasi bahagian kapal dalam persekitaran suhu tinggi dengan melaraskan tenaga nadi dan bilangan denyutan.
Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa substrat aloi titanium yang tidak dirawat mempunyai kawah ablasi yang besar dan dalam pada permukaan di bawah ablasi laser, dengan sejumlah besar keretakan di kawasan tengah walaupun licin, dan pengumpulan oksida tebal di kawasan tepi. Sebaliknya, lapisan bersalut kromium pada permukaan aloi titanium yang diproses menunjukkan rintangan ablasi yang unggul di bawah keadaan yang sama, dengan lubang ablasi yang lebih cetek dan retak yang lebih sedikit, dan pembentukan oksida yang berkurangan dengan ketara.
Melalui pengimbasan mikroskop elektron (SEM) dan spektroskopi penyebaran tenaga (EDAX) mikro-morfologi dan analisis komposisi permukaan ablasi, kami mendapati bahawa salutan kromium berkesan menghalang hakisan langsung oksigen suhu tinggi pada substrat aloi titanium dan mengurangkan kejadian. tindak balas pengoksidaan, sekali gus meningkatkan sifat tahan ablasi keseluruhan bahan.
Kesimpulan dan Pandangan
Dalam kajian ini, rintangan ablasi aloi titanium dan salutan kromium telah berjaya dipertingkatkan melalui kaedah pemprosesan yang inovatif. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa salutan kromium memainkan peranan penting dalam melindungi substrat aloi titanium daripada ablasi suhu tinggi, yang memanjangkan hayat perkhidmatan komponen kapal dengan ketara. Penyelidikan masa depan boleh meneroka lebih lanjut kesan parameter pemprosesan yang berbeza pada prestasi salutan, serta pembangunan lebih banyak bahan salutan pelindung berprestasi tinggi, untuk memenuhi permintaan segera bagi bahagian berprestasi tinggi dalam bidang pembinaan kapal.