โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ ชีวการแพทย์ และสาขาอื่นๆ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และทนต่อการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม ความแข็งพื้นผิวต่ำและความต้านทานการสึกหรอต่ำของโลหะผสมไททาเนียมจำกัดการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงเสียดทานสูง เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมไทเทเนียม สามารถใช้เทคนิคการเคลือบผิวที่หลากหลายได้
1. การพ่นเปลวไฟแบบไฮเปอร์โซนิก (HVOF)
วิธี HVOF ใช้ในการเตรียมความหนาที่แตกต่างกันของการเคลือบ Cr3C2-NiCr, Ni50 และ NiCr บนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม TC4 และชั้นบนสุดที่ทนต่อการสึกหรอ Ni-cBN ถูกเตรียมที่พื้นผิวด้านล่างด้วยเทคโนโลยีการชุบคอมโพสิต ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะและคุณสมบัติต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบได้อย่างมาก คุณสมบัติทางไตรโบโลยีของการเคลือบต่างๆ ด้วยโลหะผสมไทเทเนียม TC4 ภายใต้สภาวะเสียดสีแบบแห้งพบได้โดยการทดสอบและวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของสารเคลือบ พบว่าการเคลือบ Ni50 สามารถลดการสูญเสียการสึกหรอของกาวของพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม TC4 และตัวรองแรงเสียดทาน ซึ่งเป็นโปรแกรมที่เป็นไปได้สำหรับการออกแบบการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมและการปรับปรุงประสิทธิภาพการเสียดสีระหว่างชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม .
2. เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์
การหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถละลายวัสดุผงที่พ่นไว้ล่วงหน้าหรือพันธะบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมเพื่อเตรียมการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอและหล่อลื่นในตัวเอง และสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับกำลังเลเซอร์ ความเร็วในการสแกน เส้นผ่านศูนย์กลางของจุด และพารามิเตอร์กระบวนการอื่นๆ นอกจากนี้ การเพิ่มขั้นตอนการเสริมแรงและการหล่อลื่นในตัวเองในระหว่างกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถปรับปรุงความแข็งระดับไมโครและความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบได้ดียิ่งขึ้น วัสดุหุ้มที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เซรามิกแข็งและโลหะผสมที่หลอมละลายได้เองด้วยนิกเกิล การศึกษาพบว่าความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบหลังจากการหลอมด้วยเลเซอร์ของ SiC ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
3. เทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์ค
ออกซิเดชันแบบไมโครอาร์กสามารถสร้างชั้นฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมไทเทเนียมได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการรวมกับเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวอื่น ๆ เทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์คในการเตรียมพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียมของชั้นเซรามิก ด้วยอุณหภูมิการเตรียมต่ำ อุปกรณ์ง่ายๆ การปกป้องสิ่งแวดล้อมของสารละลาย ความสม่ำเสมอและความหนาแน่นของชั้นฟิล์ม และข้อดีอื่นๆ ด้วยเทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์ก ชั้นฟิล์มที่มีความแข็งสูงและความแข็งแรงการยึดเกาะฐานฟิล์มสูงสามารถเกิดขึ้นได้บนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมาก
4. การออกแบบเสริมแรงแบบผสมหลายเฟส หลายระดับ หลายขนาด
ได้รับแรงบันดาลใจจากโครงสร้างจุลภาคทางชีวภาพประสิทธิภาพสูงของธรรมชาติ แนวคิดการออกแบบของการเสริมแรงแบบผสมหลายเฟส หลายระดับ หลายขนาด สามารถออกแบบให้มีความแข็งสูง มีความเหนียวสูง และต้านทานการสึกหรอที่ดีของสารเคลือบ
5.เทคโนโลยีการพ่นด้วยความร้อน
เทคโนโลยีการพ่นด้วยความร้อนโดยการให้ความร้อนแก่วัสดุสเปรย์ให้อยู่ในสถานะไหลได้ จากนั้นจึงเร่งการกระเด็นไปที่พื้นผิวของสารตั้งต้น การก่อตัวของการเคลือบด้วยฟังก์ชันเฉพาะ เทคโนโลยีนี้สามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมไทเทเนียมได้ วัสดุสเปรย์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ กราไฟท์เคลือบนิกเกิล โลหะเสาหิน และวัสดุโลหะผสม
6.เทคโนโลยีการพ่นเย็น
เทคโนโลยีการพ่นเย็นเป็นวิธีการหนึ่งของการใช้แก๊สความเร็วสูงเพื่อเร่งวัสดุผงให้เป็นความเร็วสูง และทำให้พลาสติกเปลี่ยนรูปเมื่อกระทบกับพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อก่อตัวเป็นสารเคลือบ เทคโนโลยีนี้สามารถใช้เพื่อเตรียมการเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรอบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียม ซึ่งมีข้อดีของการยึดเกาะของการเคลือบที่แข็งแกร่งและความพรุนต่ำ
7. เทคโนโลยีการฝังไอออน
เทคโนโลยีการฝังไอออนในสุญญากาศ อุณหภูมิต่ำ ไอออนที่มีประจุพลังงานสูงเข้าไปในโลหะใกล้กับชั้นผิว การก่อตัวของการปรับเปลี่ยนพื้นผิวใหม่ของชั้นโลหะผสม การก่อตัวของชั้นโลหะผสมและพื้นผิวที่มีแรงยึดเกาะที่แข็งแกร่ง มีผลกระทบต่อการสึกหรอที่ดี
8. เทคโนโลยีการสะสมเฟสไอ
การสะสมเฟสไอสามารถสร้างชั้นเคลือบสม่ำเสมอบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียม โดยการปรับองค์ประกอบและโครงสร้างของสารเคลือบ จะสามารถปรับปรุงคุณสมบัติต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมไททาเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
9. การเคลือบคอมโพสิตหล่อลื่นด้วยตนเอง
นักวิจัยยังได้เตรียมการเคลือบคอมโพสิตแบบหล่อลื่นในตัวเองบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งประกอบด้วยเฟสเสริมแรงแข็งและเฟสการหล่อลื่น เช่น TiN, TiMo, Ti-Ni และ MoS2, TiS ซึ่งการเคลือบเหล่านี้สามารถให้คุณสมบัติการหล่อลื่นในตัวเองในขณะที่ปรับปรุง ความต้านทานการสึกหรอ
10. การเคลือบอุณหภูมิสูงด้วยโลหะผสมเอนโทรปีสูง
การเคลือบอุณหภูมิสูงของโลหะผสมเอนโทรปีสูงมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย ซึ่งสามารถปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมได้โดยการปรับเนื้อหาขององค์ประกอบเหล่านี้ตั้งแต่หนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่มีแนวโน้มอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม การเคลือบชนิดนี้ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยในห้องปฏิบัติการ จำเป็นต้องแก้ไขอัตราส่วนองค์ประกอบไม่สมเหตุสมผล และองค์ประกอบเมทริกซ์ของชั้นเคลือบหลอมละลายของปฏิกิริยาและปัญหาอื่นๆ
