Ti-6A1-4V titaaniseosta käytetään laajalti ilmailu-, petrokemian-, elintarvike- ja lääketieteen aloilla korkean ominaislujuuden ja hyvän lämmönkestävyyden etujen ansiosta, ja sen osuus titaaniseoksen kokonaiskäytöstä on 75–85 %, ja siitä tulee titaaniseoksen valttiseos. Kuitenkin suorituskykyvirheet, kuten alhainen kovuus, huono kulutuskestävyys ja huono korkean lämpötilan hapettumiskestävyys, rajoittavat suurestiGr.5 titaaniseos.
Gr.5-titaaniseokselle on olemassa monia pinnanmuokkaustekniikoita, mukaan lukien perinteiset modifiointitekniikat, joita edustavat lämpökemiallinen hapetus, galvanoiminen ja sähkötön pinnoitus, sekä nykyaikaiset materiaalien pintakäsittelytekniikat, kuten höyrypinnoitus, ioni-istutus, mikro-kaarihapetus ja hehkupintakäsittely.
(1) Kemiallinen lämpökäsittely
Gr.5 Titaaniseoksella on aktiivisia kemiallisia ominaisuuksia ja se voi reagoida useiden alkuaineiden kanssa eri lämpötiloissa, ja kemialliset lämpökäsittelymenetelmät, kuten hapetus, ammoniakki ja hiiletys, voivat valmistaa kovan keraamisen kerroksen lejeeringin pinnalle parantamaan titaaniseoksen pinnan kestävyyttä ja lämmönkestävyyttä. Termokemiallisella menetelmällä saatu keraaminen kerros voi myös tehokkaasti estää halkeamien muodostumista ja estää halkeamien etenemisen, jolloin Gr.5-titaaniseoksen kavitaatiokestävyyttä voidaan parantaa merkittävästi.
Matalapaineisella ammoniakin infiltraatiokäsittelytekniikalla voidaan saada TiN- ja TiAIN-pinnoitteita hyvällä yhdistelmällä alustan kanssa, kovettuneen kerroksen syvyys on 50-60 um ja pinnan kovuus 1000-1100HV. Gr.5-lejeeringin pinnan TiN/TiN kulutusta kestävää pinnoitetta voidaan parantaa merkittävästi plasma-ammoniakilla suodatusmenetelmällä, joka voi parantaa merkittävästi lejeeringin pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Alhaisessa lämpötilassa (950 astetta) 3–15,4 um:n modifioitu kerros voidaan valmistaa lejeeringin pinnalle 5–40 tunnin boorinläpäisevyyden saamiseksi Gr.5, ja kovuus kasvaa noin 5 kertaa matriisiin verrattuna, ja pinnan kulutuskestävyyskerroin pienenee arvoon 0,2–0,3 ja kulutuskestävyys on parantunut merkittävästi.
(2) Höyrypinnoitus
Höyrypinnoituksella tiivistetään substraattimateriaalille levitettävän materiaalin höyryt tyhjiöolosuhteissa vaatimukset täyttävän ohuen kalvon saamiseksi ja erinomaisen suorituskyvyn omaava ohutkalvosuojapinnoite voidaan saada Gr.5-lejeeringin pinnalle fysikaalisella höyrypinnoituksella (PVD) tai kemiallisella höyrypinnoituksella (CVD) ja molempien menetelmien derivatisointimenetelmillä.
Infrapunalaajakaistainen heijastuksenestopinnoite voidaan valmistaa Gr.5:n pinnalle kemiallisella höyrypinnoituksella, ja lejeeringin pinnan laajakaistan läpäisynopeus on 3–12 um, jotta Gr.5-lejeeringin infrapunasuojaussuorituskykyä voidaan parantaa. Timanttiohutkalvoja voidaan valmistaa Gr.5:n pinnalle mikroaaltoplasmakemiallisella pinnoituksella ja kuumafilamenttikemiallisella pinnoituksella. Gr.5-lejeeringin pinnalle saadaan kuumafilamenttikemiallisella höyrypinnoituksella mikrotimantti- ja nanotimanttikalvoja, joissa on erittäin puhdasta CH, H2 ja Ar raaka-aineita. Timantin kaltaisella pinnoitteella on hyvä biologinen yhteensopivuus, erinomaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ja erinomainen kulutuskestävyys, millä on suuri merkitys titaaniseoksen jatkokäytössä lääketieteen alalla.
