나노 처리는 새로운 표면 처리 기술로서 티타늄 및 티타늄 합금 표면 재료 성분을 변경하지 않고 물리적 및 화학적 수단만 이용하여 미처리 재료 상층의 깊이를 나노 수준으로 미세 조정함으로써 재료 표면의 피로 문제를 근본적으로 해결하고 티타늄 및 티타늄 합금의 내식성을 더욱 높이며 실제 응용에서는 내마모성을 높일 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 쇼트 피 이닝, 초음속 입자 폭격 및 기타 수단을 통해 처리 도구가 공작물 표면과 완전히 작용하여 티타늄 및 티타늄 합금의 표면 입자가 기계적 방법으로 부서지고 깊이 정제 된 후 표면이 강화됩니다. TC4 에 고에너지 스프레이 표면 나노화 기술을 사용하면 결정립 크기가 20nm 에 가까울 수 있으며, 표면 경도가 원자재보다 높은 경화층으로 재료의 피로 방지 성능을 높일 수 있습니다. TA2 처리 후 결정립 크기가 30nm 에 가까운 나노 표면은 변형 쌍둥이를 형성하여 재료의 경화도를 높일 수 있다. 특히 우리나라는 623K 조건 하에서 티타늄 및 티타늄 합금에 대한 처리가 미국의 관련 규범보다 우수하여 현재 사업에서 선두를 달리고 있다. Ti-6Al-4V 합금은 초음속 입자 폭격을 통해 표면에서 나노 등축 조직을 파생할 수 있으며, 결정립 크기는 20nm 으로 합금 표면의 경도가 원자재보다 두 배 이상 높아진다. 그러나 이런 표면 나노화 처리는 시작이 늦었기 때문에 널리 보급되지 않았다.

표면 확산 및 이온 주입

표면 나노화 처리와 달리 표면 확산과 이온 주입은 티타늄 합금 베이스에 금속이나 비금속 재료를 섞어 표면 구조 성분을 바꾸고 변화층을 통해 티타늄 합금 기체의 표면 저항을 높인다. 티타늄 및 티타늄 합금 표면의 질화, 탄소 등의 비금속 재료나 알루미늄, 몰리브덴 등의 금속 재료를 확산시켜 티타늄 합금 기체의 내마모성과 내식성을 높인다. 극극 음극 글로우 방전법을 이용하여 TC4 기체 표면에 침투함으로써 TC4 기체의 내식성을 효과적으로 높일 수 있다. 고체 분말 임베딩 방법 및 몰리브덴 침투 층의 제조는 TC6 표면의 상 구조를 크게 변화시켜 TC6 의 표면 경도를 1400 HV 로 높일 수 있습니다. 현재 과학기술이 급속히 발전하면서 진공기술의 이론 연구와 응용깊이가 점차 높아지면서 원래의 표면 침투 기술에서 이온 주입 기술을 유도할 수 있다. 예를 들어 TA7 티타늄 합금의 표면 경도는 이온 질소를 통해 1200HV 로 증가할 수 있습니다. 아크 글로우 플라즈마 수소가 없는 침탄 처리된 Ti6AI4V 합금 표면의 경도는 935HV 에 달하며 내마모성이 강합니다. Ti6Al4V 합금도 액체 플라즈마 전해탄소 질화 기술로 처리하여 합금 표면에 티타늄이 퇴적된 경질 코팅층을 만들 수 있다. 이런 방법으로 티타늄 합금의 처리 시간을 늘리면 경질 침탄층의 두께를 효과적으로 증가시켜 티타늄 합금의 내마모성을 높일 수 있다.

표면 코팅 기술

베이스 재질 표면은 복합 코팅과 베이스 재질을 통해 베이스 재질 표면에 보호 코팅을 생성하여 화학 및 열 성능이 우수합니다. 표면 코팅의 내식성 및 내열성은 생산 비용을 줄여 제품 성능을 향상시키고 후속 사용 시 수명이 길다. 현재 기상침착과 융해 등 표면 코팅 기술은 티타늄 합금의 내마모성을 효과적으로 높이고 내식성에 강한 역할을 한다. 표면 활성화와 수소화 처리의 유기적 결합은 티타늄 합금의 표면 전도성을 효과적으로 높이고 연우와 접촉한 후 재료의 부식 문제를 피할 수 있다. 기상침착기술을 이용하여 TA2, TC 1 1 라이닝을 TiAIN 필름으로 만들어 박막과 라이닝이 결합하여 삼원 야금의 결합을 형성하여 라이닝의 다양한 성능을 향상시킨다.