1.氮化處理

氮化方法有氣體氮化和離子氮化。

氣體氮化是將鈦零件置于 800~1000℃的含氮介質(zhì)中，進行氮化（爐內(nèi)充滿氮氣，保溫十幾小時至幾十小時），形成耐腐蝕、耐磨的氮化層。氣體氮化又分為常壓氣體氮化、負壓氮化。常壓氣體氮化指在真空系統(tǒng)的設(shè)備中充氮氣，于正常的壓力下進行滲入氮化；負壓氨化指在氮化壓力為13.3Pa下進行滲人氮化。氣體氮化缺點是速度慢，滲層淺而較脆；對應(yīng)的氮化處理的熱處理制度與鈦材獲得最佳熱力學性能的熱處理制度不一致。

離子氮化是將工件放在氮化爐中作為陰極，而爐壁作為陽極（或在爐中另設(shè)陽極）。爐內(nèi)預先抽真空而后再通人氨氣或氮、氫混合氣體，真空度保持在13.3~1.33Pa。接通直流電源，升高電壓，使含氮的反應(yīng)氣體輝光放電，工件表面形成輝光，氮和氫的正離子在電場作用下向工件移動，以較大的速度轟擊工件，把動能轉(zhuǎn)化為熱能而將工件加熱，同時離子沖擊時的沖撞、濺蝕及擴散作用，最終形成氮化鈦層。由于離子氮化所需時間短、工件變形小、塑性好、能耗低、易于實現(xiàn)局部氮化，并且無公害，所以目前許多單位都采用離子氮化。

推薦的氮化規(guī)范 加熱溫度800~1000℃；保溫時間2~48h。

對于氣體氮化，較好的氮化規(guī)范 加熱溫度870℃；保溫時間16h。對于離子氮化，根據(jù)零件的不同要求，溫度取800~940℃，時間為2~5h。

純鈦比鈦合金氮化效果好，同樣的條件下，純鈦的氮化層深度和硬度比TC4高，但純鈦的脆性較 TC4 大。

氮化僅適用于在中等載荷或輕載荷下工作的零件。經(jīng)氮化后的鈦及鈦合金耐蝕性有所提高，不僅在氧化性介質(zhì)中耐蝕，而且在某些還原性介質(zhì)中也耐腐蝕；經(jīng)氮化處理的鈦及鈦合金其剛度和電阻率也有提高。

同于離子氮化原理，將鍶、銪或鑭離子注人鈦材表面，填充了晶界，形成SrTiO₃，Eu-TiO₃或 LiTiO₂化合物，堵塞氧原子擴散通道，防止氧進一步向鈦材內(nèi)部擴散，提高材料抗氧化能力；將Ba離子注人鈦材表面，形成Ba化合物，可使其抗氧化能力提高近萬倍；將Pt離子注人鈦合金，制成噴氣發(fā)動機渦輪葉片，其抗疲勞性能提高百倍，同時也提高了耐磨性。

2.表面涂釕

表面涂釕，其實是指在鈦表面涂敷含有RuCl;的有機溶液，而后經(jīng)加熱氧化獲得RuOzTiOz活性涂層的過程，涂層厚度為0.9~2.2um。表面涂釕一般分兩個過程。

（1）基體處理

基體處理包括除油與草酸處理兩個工序，使鐵陽極表面形成均勻麻面，從而保證涂敷質(zhì)量，提高電極性能和使用壽命。所需材料為：純堿(工業(yè)純)，含Na₂CO₃≥98%；草酸(工業(yè)純)，含 H₂C₂O₂·2H₂0≥99.5%；酒精(工業(yè)純)，含 C₂H₅OH≥95%。

基體處理后，鐵表面應(yīng)呈銀灰色，且具有凹凸均勻的麻面（可用20倍放大鏡觀察），焊縫處均無紫藍色或藍色的氧化膜。處理好的極片要保護好，搬運時切勿再沾上油污及臟物。

（2）涂敷處理

涂敷目的 在基體處理合格后的極片上涂上涂敷液，經(jīng)熱處理使其生成活性氧化性涂層，進一步增強鈦在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性。

涂敷工藝 涂敷時，將風干或烘干的鈦陽極片放在涂敷架上，用板刷蘸取少量涂敷液進行涂刷，先縱向而后橫向?qū)⑼糠笠豪鶆?，要求少蘸、輕刷、快而均勻。第一層十分關(guān)鍵，要求涂刷均勻并覆蓋完全。涂刷層數(shù)視配液濃度而定。涂好后，用紅外線將鈦陽極片烘干并裝爐，電爐自控加熱，溫度達(430士20)℃后恒溫15min，使含RuCl₃的有機溶液受熱氧化轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>RuO₂--Ti0₂涂層，出爐后風扇吹冷至室溫。上述操作重復進行，直到涂層增重達到1g/m²

涂釕后的鈦陽極表面應(yīng)呈深藍灰色，有光澤而無深淺均勻差異；涂層應(yīng)有牢固的結(jié)合力，用濾紙擦拭應(yīng)不染色。

3.表面鍍鈀

對鈦表面進行電鍍主要是為了提高其耐蝕性、耐磨性、耐高溫性或?qū)щ娦裕倪M它與其他金屬的釬焊，改善潤滑、減少摩擦。目前國內(nèi)已做過鈦表面鍍鈀、鍍鉑、鍍鉻、鍍鎳和鍍銅等試驗，并部分用于工業(yè)化生產(chǎn)。

鍍鈀目的 解決縫隙腐蝕，兼顧經(jīng)濟效果，以鈦表面鍍鈀代替鈦鈀合金。

鍍鈀工藝 以鈦為陰極，鉑作陽極（不溶性），置于適當?shù)暮Z溶液，通以一定電流密度的直流電流，發(fā)生電化學反應(yīng)，使鈀遷移積聚于鈦材表面的方法。同時為了進一步增強基體與鍍層的結(jié)合力，可以把電鍍后的鈦工件放在真空度高于0.133Pa的熱處理爐中，加熱400~600℃，保溫1h，最后爐冷至室溫，使鈀向鈦基擴散。

對鈦及鈦合金進行電鍍非常困難，普通金屬常用的電鍍方法對鈦不完全適用，這是因為鈦表面覆蓋了一層氧化膜，而且氧化膜極易形成，使鈦表面不易進行電鍍。通過鍍前對鈦表面進行處理以及鍍后進行高溫處理（在真空或惰性氣體氣氛中進行高溫處理），才可以保證電鍍進行，以及提高鍍層與鈦基體的結(jié)合強度。

鈦材表面鍍鈀后，增強了熱力穩(wěn)定性，使鈦的耐腐蝕性能與Ti-Pd合金相當，同時抗縫隙腐蝕性能也大大提高，在某些場合代替鈦鈀合金，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用成本上顯出了優(yōu)越性。