鈦合金鍛件常用的表面處理方法
鈦合金密度小,鈦液流動(dòng)慣性小,熔鈦流動(dòng)性差導(dǎo)致鑄流率低。鑄造溫度與鑄造溫差(300℃)鈦鑄件表面和內(nèi)部不可避免地存在氣孔等缺陷,對(duì)鈦鑄件的質(zhì)量影響很大。以下是鈦合金鍛件的表面處理方法。
一、表面反應(yīng)層的去除
表面反應(yīng)層是影響鈦鑄件理化性能的主要因素,在鈦鑄件研磨拋光前,必須達(dá)到完全去除表面污染層,才能達(dá)到滿(mǎn)意的拋光效果。通過(guò)噴砂后酸洗的方法可完全去除鈦的表面反應(yīng)層。
1、噴砂:鈦鑄件的噴砂處理一般選用白剛玉粗噴較好,噴砂的壓力要比非貴金屬者較小,一般控制在0.45Mpa下面。由于噴射壓力過(guò)大,砂沖擊鈦表面產(chǎn)生強(qiáng)烈火花,溫度升高可與鈦表面反應(yīng),形成二次污染,影響表面質(zhì)量。時(shí)間是15~30秒,只去除鑄件表面的粘砂、燒結(jié)層、部分和氧化層?;瘜W(xué)酸洗應(yīng)快速去除其他表面反應(yīng)層結(jié)構(gòu)。
2、酸洗:酸洗能夠快速完全去除表面反應(yīng)層,而表面不會(huì)產(chǎn)生其他元素的污染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液可用于鈦酸洗,但HF—HCl酸洗液吸氫量大,HF—HNO3系酸洗液吸氫量小,可控制HNO3濃度降低吸氫,表面光亮,一般HF的濃度在3%-5%左右,HNO3的濃度在15%-30%左右為宜。
二、鑄造缺陷的處理
內(nèi)部氣孔和縮孔內(nèi)部缺陷:可等熱靜壓技術(shù)去除,但會(huì)影響義齒的精度,可以使用X線(xiàn)探傷后,表面磨除暴露氣孔,用激光補(bǔ)焊。表面氣孔缺陷可直接用激光局部焊接修補(bǔ)。
三、研磨與拋光
1、機(jī)械研磨:鈦的化學(xué)反應(yīng)性高,導(dǎo)熱系數(shù)低,粘性大,機(jī)械研磨研削比低,且易于磨料磨具發(fā)生反應(yīng),普通磨料不宜用于鈦的研磨與拋光,可以采用導(dǎo)熱性好的超硬磨料,如金剛石、立方氮化硼等,拋光線(xiàn)速度一般為900-1800m/min.否則,鈦表面容易發(fā)生燒傷和微裂紋。
2、化學(xué)拋光:化學(xué)拋光是通過(guò)金屬在化學(xué)介質(zhì)中的氧化還原反應(yīng)而達(dá)到整平拋光的目的。其優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)拋光與金屬的硬度、拋光面積與結(jié)構(gòu)形狀無(wú)關(guān),凡與拋光液接觸的部位均被拋光,不須特殊復(fù)雜設(shè)備,操作簡(jiǎn)便,較適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦義齒支架的拋光。但化學(xué)拋光的工藝參數(shù)較難控制,要求在不影響義齒精度的情況下能夠?qū)αx齒有良好的拋光效果。
四、著色
為了增加鈦義齒的美感、防止鈦義齒在自然條件下的繼續(xù)氧化的變色,可采用表面氮化處理、大氣氧化和陽(yáng)極氧化法表面著色處理,使表面形成淡黃色或金黃色,提高鈦義齒的美感。陽(yáng)極氧化法利用鈦的氧化膜對(duì)光的干涉作用,自然發(fā)色,可通過(guò)改變槽電壓在鈦表面形成多彩的顏色。