Ti-6A1-4Vチタン合金は、高い比強度と良好な耐熱性の利点により、航空宇宙、石油化学、食品、医療分野で広く使用されており、チタン合金の総使用量の75％〜85％を占め、チタン合金の切り札合金となっています。しかし、低硬度、劣った耐摩耗性、劣った高温酸化耐性などの性能上の欠陥により、さらなる開発が大幅に制限されています。Gr.5チタン合金.
Gr.5 チタン合金には、熱化学酸化、電気めっき、無電解めっきに代表される伝統的な改質技術から、蒸着、イオン注入、マイクロアーク酸化、グロー表面処理などの最新の材料表面処理技術まで、多くの表面改質技術があります。-
(1) 化学熱処理
Gr.5 チタン合金は活性な化学的性質を持ち、異なる温度でさまざまな元素と反応することができ、酸化、アンモニア、浸炭などの化学熱処理方法により合金の表面に硬質セラミック層を形成し、チタン合金の表面抵抗と耐熱性を向上させることができます。熱化学的方法によって得られたセラミック層は、亀裂の形成を効果的に抑制し、亀裂の伝播を防ぐことができるため、Gr.5 チタン合金の耐キャビテーション性を大幅に向上させることができます。
低圧真空アンモニア浸透処理技術を使用すると、基材との良好な組み合わせで TiN および TiAIN コーティングを得ることができ、硬化層の深さは 50～60um、表面硬度は 1000-1100HV です。 Gr.5 合金表面の TiN/TiN 耐摩耗性コーティングは、プラズマアンモニア浸透法によって大幅に改善でき、合金の表面硬度と耐摩耗性を大幅に向上させることができます。低温（950℃）でGr.5のホウ素透過率5～40hで合金表面に3～15.4umの改質層を形成することができ、マトリックスに比べて硬度が約5倍に増加し、表面摩耗抵抗係数が0.2～0.3に低下し、耐摩耗性が大幅に向上します。
(2) 蒸着
蒸着とは、真空条件下で基材上に蒸着する材料の蒸気を凝縮させて、要求を満たす薄膜を得ることであり、物理蒸着（PVD）や化学蒸着（CVD）、およびそれらの誘導体化法により、Gr.5合金の表面に優れた性能の薄膜保護膜を得ることができます。
赤外広帯域反射防止コーティング-は、化学蒸着によって Gr.5 の表面に作成でき、合金表面の広帯域通過率は 3 ～ 12um に達し、Gr.5 合金の赤外ステルス性能を向上させることができます。 Gr.5 の表面には、マイクロ波プラズマ化学蒸着法やホットフィラメント化学蒸着法によりダイヤモンド薄膜を作製することができます。熱フィラメント化学気相成長法により、Gr.5 合金表面に高純度 CH、H2、Ar を原料としたマイクロダイヤモンド膜、ナノダイヤモンド膜が得られます。ダイヤモンド-のようなコーティングは、優れた生体適合性、優れた物理的および化学的特性、優れた耐摩耗性を備えており、医療分野でのチタン合金のさらなる応用にとって非常に重要です。
