עם היתרונות שלה של חוזק סגולי גבוה ועמידות טובה בחום, סגסוגת טיטניום Ti-6A1-4V נמצאת בשימוש נרחב בתחומי התעופה והחלל, הפטרוכימיה, המזון והרפואה, ומהווה 75% ~ 85% מסך השימוש בסגסוגת טיטניום, והופכת לסגסוגת כרטיסי הטראמפ בסגסוגת טיטניום. עם זאת, פגמי הביצועים כגון קשיות נמוכה, עמידות בפני שחיקה ירודה ועמידות ירודה לחמצון בטמפרטורה גבוהה מגבילים במידה רבה את המשך הפיתוח שלסגסוגת טיטניום גר.5.
קיימות טכנולוגיות רבות לשינוי פני השטח עבור סגסוגת טיטניום Gr.5, כולל טכנולוגיות שינוי מסורתיות המיוצגות על ידי חמצון תרמוכימי, ציפוי אלקטרוליטי וציפוי ללא אלקטרו, כמו גם טכנולוגיות מודרניות לטיפול במשטחי חומרים כגון שקיעת אדים, השתלת יונים, חמצון מיקרו-קשת וטיפול משטח זוהר.
(1) טיפול בחום כימי
גר.5 סגסוגת טיטניום בעלת תכונות כימיות פעילות ויכולה להגיב עם מגוון אלמנטים בטמפרטורות שונות, ושיטות טיפול בחום כימיות כגון חמצון, אמוניה וקרבור יכולות להכין שכבה קרמית קשה על פני הסגסוגת כדי לשפר את עמידות פני השטח ועמידות בחום של סגסוגת טיטניום. שכבת הקרמיקה המתקבלת בשיטה תרמוכימית יכולה גם לעכב ביעילות את היווצרות סדקים ולמנוע התפשטות סדקים, כך שניתן לשפר משמעותית את עמידות הקוויטציה של סגסוגת טיטניום Gr.5.
באמצעות טכנולוגיית טיפול חדירת אמוניה בוואקום-נמוך, ניתן להשיג ציפוי TiN ו-TiAIN בשילוב טוב עם המצע, עומק השכבה המוקשה הוא 50~60um, וקשיות פני השטח היא 1000-1100HV. ניתן לשפר משמעותית את הציפוי העמיד לבלאי TiN/TiN על פני השטח של סגסוגת Gr.5 על ידי שיטת חדירת אמוניה פלזמה, אשר יכולה לשפר משמעותית את קשיות פני השטח ועמידות הבלאי של הסגסוגת. בטמפרטורה נמוכה (950 מעלות), ניתן להכין את השכבה המשתנה של 3~15.4um על פני הסגסוגת למשך 5~40 שעות של חדירות בורון של Gr.5, והקשיות גדלה בערך פי 5 בהשוואה למטריצה, ומקדם ההתנגדות לבלאי פני השטח מופחת ל-0.2~0.3, וההתנגדות לבלאי משופרת באופן משמעותי.
(2) שקיעת אדים
שקיעת אדים היא עיבוי אדי החומר שיופקד על חומר המצע בתנאי ואקום כדי לקבל סרט דק העונה על הדרישות, וניתן להשיג את ציפוי ההגנה של הסרט הדק עם ביצועים מצוינים על פני השטח של סגסוגת Gr.5 על ידי שקיעת אדים פיזית (PVD) או שקיעת אדים כימית (CVD) ושיטות גזירה של שתי השיטות.
ניתן להכין את ציפוי -ההשתקפות בפס רחב אינפרא אדום על פני השטח של Gr.5 על ידי שקיעת אדים כימית, וקצב המעבר בפס רחב של משטח הסגסוגת מגיע ל-3~12um, כך שניתן לשפר את ביצועי ההתגנבות האינפרא אדום של סגסוגת Gr.5. ניתן להכין סרטים דקים של יהלומים על פני השטח של Gr.5 על ידי שיקוע כימי פלזמה במיקרוגל ותצהיר כימי נימה חמה. סרטי יהלומים מיקרו ויהלומים ננו עם טוהר גבוה CH, H2 ו- Ar כחומרי גלם ניתן להשיג על פני השטח של סגסוגת Gr.5 על ידי שקיעת אדים כימיים חמים של נימה. לציפוי דמוי היהלום-יש תאימות ביולוגית טובה, תכונות פיסיקליות וכימיות מצוינות ועמידות מעולה בפני שחיקה, שיש לה משמעות רבה ליישום נוסף של סגסוגת טיטניום בתחום הרפואי.
