Ti-6A1-4V titaanisulami kõrge eritugevuse ja hea kuumakindluse eelistega kasutatakse laialdaselt kosmose-, naftakeemia-, toidu- ja meditsiinivaldkonnas, moodustades 75–85% titaanisulami kogukasutusest, muutudes titaanisulami trumbisulamiks. Kuid jõudlusdefektid, nagu madal kõvadus, halb kulumiskindlus ja halb kõrgel temperatuuril oksüdatsioonikindlus, piiravad oluliselt toote edasist arengut.Gr.5 titaanisulam.
Titaanisulami Gr.5 jaoks on palju pinna modifitseerimise tehnoloogiaid, sealhulgas traditsioonilised modifitseerimistehnoloogiad, mida esindavad termokeemiline oksüdeerimine, galvaniseerimine ja elektrivaba katmine, aga ka kaasaegsed materjali pinnatöötlustehnoloogiad, nagu aurustamine-sadestamine, ioonide implanteerimine, mikro-kaaroksüdatsioon ja hõõguva pinnatöötlus.
(1) Keemiline kuumtöötlus
Gr.5 titaanisulamil on aktiivsed keemilised omadused ja see võib reageerida erinevate elementidega erinevatel temperatuuridel ning keemilised kuumtöötlusmeetodid, nagu oksüdatsioon, ammoniaak ja karburiseerimine, võivad valmistada sulami pinnale kõva keraamilise kihi, et parandada titaanisulami pinnakindlust ja kuumakindlust. Termokeemilisel meetodil saadud keraamiline kiht võib samuti tõhusalt pärssida pragude teket ja takistada pragude levikut, nii et Gr.5 titaanisulami kavitatsioonikindlust saab oluliselt parandada.
Madalrõhuga vaakum-ammoniaagi infiltratsioonitöötlustehnoloogia abil saab TiN- ja TiAIN-katteid saada hea kombinatsiooniga aluspinnaga, karastatud kihi sügavus on 50–60 um ja pinna kõvadus 1000-1100 HV. TiN/TiN kulumiskindlat katet Gr.5 sulami pinnal saab oluliselt parandada plasma ammoniaagi infiltratsiooni meetodil, mis võib oluliselt parandada sulami pinna kõvadust ja kulumiskindlust. Madalal temperatuuril (950 kraadi) saab sulami pinnale valmistada modifitseeritud 3–15,4 um kihti, et saavutada 5–40 tundi boori läbilaskvust Gr.5 ja kõvadus suureneb maatriksiga võrreldes umbes 5 korda ning pinna kulumiskindluse koefitsient väheneb 0,2–0,3-ni ja kulumiskindlus on oluliselt paranenud.
(2) Aurusadestamine
Aur-sadestamine on alusmaterjalile sadestava materjali aurude kondenseerimine vaakumi tingimustes, et saada nõuetele vastav õhuke kile ning suurepärase jõudlusega õhukese kilega kaitsekatte saab saada Gr.5 sulami pinnal füüsikalise aurustamise-sadestamise (PVD) või keemilise aurustamise-sadestamise (CVD) ja mõlema meetodi derivatiseerimismeetodiga.
Infrapuna-lairiba peegeldusvastast-kattekihti saab valmistada Gr.5 pinnale keemilise aur-sadestamise teel ja sulami pinna lairiba läbilaskvus ulatub 3–12 um-ni, nii et Gr.5 sulami infrapuna-varjavõimet saab parandada. Diamond õhukesi kilesid saab valmistada Gr.5 pinnale mikrolaine plasma keemilise sadestamise ja kuuma filamendi keemilise sadestamise teel. Mikroteemant- ja nanoteemantkilesid, mille toorainena on kõrge puhtusastmega CH, H2 ja Ar, saab Gr.5 sulami pinnale kuuma filamendi keemilise aurustamise teel. Teemant{11}}taolisel kattel on hea biosobivus, suurepärased füüsikalised ja keemilised omadused ning suurepärane kulumiskindlus, mis on titaanisulami edasisel kasutamisel meditsiinivaldkonnas väga oluline.
