هر ماده ای مزایا و معایب خود را دارد. به منظور بهبود بیشتر مقاومت به خوردگی، مقاومت به پوشیدن، مقاومت در برابر فرت، مقاومت به اکسیداسیون درجه حرارت بالا و دیگر اهداف از آلومینیوم، درمان سطحی از آلومینیوم است برای گسترش بیشتر دامنه استفاده از آلومینیوم تیتانیوم. راه موثر، می توان گفت که روش های فعلی درمان سطح برای فلزات تقریبا همه به درمان سطحی از فلزات تیتانیوم اعمال می شود، از جمله آبکاری فلزی، آبکاری بدون الکترو، انتشار حرارتی، آندایزه کردن، سمپاشی حرارتی، فناوری يون کم فشار، آلياژهای سطح الکترونيکی و ليزری شيميايی، پوشش کندوپاش مگنترون نامتعادل، نيتريدينگ يون، روش PVD برای توليد فيلم، آبکاری يون، نانوتکنولوژی و غيره. به طور کلی تشکیل لایه های TiO، TiN، TiC permeated و نانو فیلم های چند لایه TiAlN بر روی سطح آلومینیوم هنوز هم کانون توجه است.
آبکاری: آبکاری نیکل، آبکاری سخت کروم، آبکاری نقره و غیره بر روی سطح آلومینیوم. هدف از آبکاری نقره بهبود هادی و خواص برازش از آلومینیوم است. یک فیلم اکسید متراکم بر روی بستر آلومینیوم وجود دارد، و آبکاری دشوار است، بنابراین سطح آلومینیوم باید قبل از آبکاری از پیش درمان شود.
اکسیداسیون میکرو قوس AC: اکسیداسیون میکرو قوس (MAO) یک فناوری جدید برای رشد فیلم های سرامیکی اکسید بر روی سطوح فلزی است. از آنودیزه شدن توسعه یافت، اما ولتاژ بالایی از چند صد ولت را به کار برد که از طریق محدودیت ولتاژ آنودیس کردن شکست. این فناوری به طور مستقیم فلز پایه را از طریق دمای بالا فوری و sintering با فشار بالا در منطقه تخلیه میکرو قوس به سرامیک اکسید تبدیل می کند، و یک فیلم اکسید ضخیم تر به دست می آورد. برای فیلم اکسیداسیون میکرو قوس روی سطح آلومینیوم، فیلم به دست آمده دارای سختی بالا و ترکیب خوبی با ماتریس فلزی است. بهبود مقاومت در برابر سایش، مقاومت به خوردگی، مقاومت در برابر شوک حرارتی و خواص عایق سطح تیتانیوم، و آن را تا به چشم انداز کاربرد در بسیاری از زمینه ها درمان اکسیداسیون سطحی: به طور کلی، آلومینیوم تیتانیوم و تیتانیوم مقاومت سایش ضعیف تری نسبت به آلومینیوم CoCr که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند و فولاد ضد زنگ ۳۱۶L دارند، و پودر سایش تولید شده ممکن است اثرات نامطلوبی در ارگانیسم داشته باشد. بنابراین، برخی از آلي هاي تيتانيوم تازه توسعه يافته براي موجودات زنده اغلب نياز به درمان مناسب سطحي دارند تا مقاومت سايشان را قبل از استفاده در موجودات زنده بهبود بخشند. به این منظور، دانشگاه فناوری توئوهاشی ژاپن و شرکت فولاد ویژه داتنگ، با مسئولیت محدود به تحقیق در مورد یک کارخانه تازه توسعه یافته β نوع تیتانیوم Ti29Nb13Ta46Zr (TNTZ alloy for short) برای استفاده بیولوژیکی، و درمان اکسیداسیون سطحی اتخاذ شده برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح آن. کاشت يون: کاشت يون و ديگر تکنولوژی های درمان سطحی
در مقایسه با نشان دادن مزایای بسیاری، در مقایسه با رسوب بخار فیزیکی یا شیمیایی، مزایای اصلی این است:
(1)فیلم به خوبی با بستر ترکیب شده است، و مقاومت قوی در برابر اثرات مکانیکی و شیمیایی بدون پوست کندن.
(2)فرایند تزریق نیاز به افزایش دمای بستر، به طوری که دقت هندسی قطعه کار می تواند حفظ شود؛
(3) تکرار پذیری فرایند خوب ، و غیره. بسیاری از محققان گزارش داده اند که کاشتیون نیتروژن می تواند ترکیب سطحی، ریز ساختار، سختی و خواص تریبولوژیکی Alloy Ti6Al4V را بهبود بخشد. TiC همچنین یک فاز فوق العاده سخت است، بنابراین آلومینیوم تیتانیوم نیز می تواند سطح آلومینیوم را با کاشتیون کربن تقویت کند. با این حال، از آنجا که کاشتیون مبتنی بر پلاسما یک فرایند پیوسته نیست، هنگامی که هر پتانسیل پالس منفی اعمال می شود، چرا که پتانسیل پالس از صفر به یک دره افت می کند، و سپس به صفر بالا می رود، دو فرایند، کندوپاش و کاشت، رخ می دهد. اگر پلاسما حاوی يون های فلزی يا کربنی باشد، هنگامی که پتانسیل پالس صفر باشد، تحت شرايط خاصی يک لايه رسوب کربن واحد بر روی سطح تشکيل خواهد شد. تحت عمل ولتاژ پالس خاصی (۱۰~۳۰kV)، ساختار لایه تک کربنی آن کربن الماس مانند (DLC) است. به این ترتیب می توان یک لایه اصلاح شده سطحی با ضریب اصطکاک پایین تر و مقاومت به سایش بهتر از لایه تزریق نیتروژن به دست آورد. لایه تک کربنی روی سطح به طور تجربی مشخص می شود که یک فیلم DLC است. سختی سطحی از تیتانیوم به این ترتیب درمان شده است 4 برابر افزایش می یابد. هنگامی که جفت اصطکاک توسط همان ماده تشکیل می شود، ضریب اصطکاک در شرایط اصطکاک خشک از ۰٫۴ به ۰٫۱ کاهش می یابد و مقاومت سایش در مقایسه با کاشت غیریون بیش از ۳۰ برابر افزایش می یابد. . پرتو Ion افزایش رسوب (IBED): فیلم سخت CrC توسط پرتو ion افزایش رسوب (IBED) روش آماده, که می تواند برای fretting سایش حفاظت از آلومینیوم استفاده می شود. مطالعات نشان داده اند که CrC بهترین ویژگی های خستگی fretting را نشان می دهد; و فیلم CrC پوشش داده شده پس از پوست کندن شات نشان می دهد بالاترین مقاومت fretting. فناوری پوشش: فناوری پوشش روش مؤثری برای بهبود مقاومت اکسیداسیونی از آليهای تيتانيوم است. یک شرکت آمریکایی با اضافه کردن یک پوشش یکنواخت آلیاژ مس بر روی بستر آلیاژ تیتانیوم، روش جدیدی را برای بهبود مقاومت اکسیداسیون آلیاژهای تیتانیوم توسعه داده است. آلیاژ مس مورد استفاده در پوشش را می توان از سه ترکیب زیر انتخاب کرد: 1. مس + 7% آلومینیوم; 2. مس + 4.5٪ آلومینیوم; 3. مس + 5.5٪ آلومینیوم + 3٪ سیلیکون. پوشش زمانی اعمال می شود که دمای بستر پایین تر از ۶۱۹ درجه سانتی گراد باشد. فرونشستگی لیزر: گزارش شده است که سایش fretting از تی تی سی 11 با افزایش بار طبیعی و دامنه fretting افزایش می یابد. پس از فرونشستگی لیزر، توانایی ضد فرت کردن تیتانیوم TC11 بهبود یافته است، و افزایش و اندازه محدوده fretting. بهبود توانایی ضد فرت کردن نتیجه پالایش ساختار و افزایش سختی توسط کوئنچ لیزر است. روکش لیزری: سایش تماسی جفت اصطکاک مبتنی بر نیکل آلومینیوم موتور آئرو یک مشکل عمده در استفاده از آئروانگین ها است. از فناوری روکش لیزری می توان برای به دست آوردن پوشش های عالی استفاده کرد که راه جدیدی را برای تعمیر قطعات موتور توربین گاز ایجاد می کند. ، پودر روی روکش فلزی مخلوط مکانیکی CoCrW و WC است، که باعث بهبود مقاومت در برابر سایش دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی می شود. ویژگی های فنی زمان آماده سازی کوتاه، کیفیت پایدار، و از بین بردن مشکل ترک است که ممکن است به دلیل اثرات حرارتی رخ می دهد. بمباران يوني: پس از درمان سطحي آلياژ تيتانيوم TC11 توسط بمباران يوني نیتروژن، سطح مي تواند لايه اصلاح شده را که از TiN و Ti2N تشکیل شده است، با سختي 600~800HV بدست آورد؛ افزایش سختی سطح مفید است برای بهبود مقاومت در برابر سایش از TC11 تیتانیوم alloy. نیتریدینگ پلاسما و پوست کندن شات: سطح آلومینیوم Ti6Al4V با استفاده از یک دستگاه قدرت پلاسمای پالس DC نیترید می شود و لایه نیتریدینگ پس از درمان با پوست کندن شات (SP) برای به دست آوردن TiN، Ti2N، Ti2A1N بر روی سطح آلومینیوم است. لایه نیتریدینگ ترکیب isophase، لایه اصلاح شده می تواند به طور قابل توجهی بهبود سایش طبیعی و سایش fretting (FW) مقاومت از آلومینیوم، اما کاهش مقاومت FF بستر. خواص ضد اصطکاک و ضد سایش لایه نیتریدینگ هم افزایی با تنش فشاری باقی مانده سطحی معرفی شده توسط SP است، به طوری که مقاومت FF آلومینیوم از SP به تنهایی فراتر می رود. بهبود چقرمگی لایه نیتریدینگ برای بهبود خواص FF و FW آلومینیوم بسیار مهم است. فیلم DLC: فیلم کربن کامپوزیت دارای خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی منحصر به فرد است، و از آن به عنوان تعداد زیادی از اشیاء تحقیقاتی استفاده شده است. هدف اصلی از تهیه فیلم های کربنی الماس مانند توسط پلاسمای فرکانس رادیویی افزایش رسوب بخار شیمیایی، بهبود سختی سطح و مقاومت اصطکاکی آلومینیوم است. نتایج آزمایش نشان می دهد که اگر محتوای تیتانیوم در فیلم از ۹٪ تجاوز کند، سختی فیلم کاهش می یابد و قدرت پیوند پایه فیلم نیز محدود می شود. رسوب مایع: رسوب فاز مایع پوشش های بیوکرامیک بر روی سطح TC4. در سال های اخیر تحقیقات اکتشافی در مورد تهیه پوشش های بیوکرام بر روی سطح ایمپلنت های ماتریسی آلومینیوم از طریق تصفیه شیمیایی منتشر شده است. به عنوان مثال، فرایند درمان NaOH یا H2O2 با غلظت بالا، فرایند پیشنهادی درمان دو مرحله ای آلکالی، و معرفی اصلاح کننده هایی مانند وینیل تری اتوکسی سیلان و پلی آکرایلات سدیم برای به دست آوردن پوشش های بیوکرام. پس از یک پیش درمان ساده اسید-باز از آلومینیوم TC4، آن را غوطه ور و رسوب در یک محلول کلسیفیکاسیون سریع (FCS) از یک مایع بدن، به منظور به دست آوردن گرادیان پیوند تیتانیوم مبتنی بر HA کامپوزیت پوشش بیوکرام با فعالیت بیولوژیکی خوب است. پژوهش این روش دارای اهمیت نظری بسیار مهم و ارزش بالقوه اقتصادی برای کاربرد آلومینیوم به طور مستقیم به عنوان مواد ایمپلنت بافت سخت است.
