钛及钛合金具有许多优良的特性,密度小,它是重要的工业、国防、航空材料。然而钛及钛合金化学活性高,在空气中生成一层极薄的致密的氧化保护膜,表现出极强的抗蚀性。 表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性,这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特别是海绵钛或粉末钛,可与次、热稀硝酸发生反应,高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应;常温下,钛不与王水反应。温度高时,钛可与王水反应生成TiCl2。 钛及钛合金表面防护有化学氧化和电化学氧化两种方法。钛及钛合金表面有一层天然的氧化膜,结构极致密,当在其表面涂有机涂层时,这层氧化膜会导致涂层与基体的结合力很差,因此常采用钛合金的化学氧化或磷化来达到提高结合力的目的。同时钛合金的磷化也常用于塑性加工。经电化学氧化的钛合金件其抗蚀性能将大幅度提高,可用于提高高温成形加工的润滑性。 钛及钛合金可在铬酸盐或氟化物等溶液中获得化学氧化膜。根据零件的材料、使用要求选择其氧化方法。 (一)钛及钛合金化学氧化工艺规范(见表9—5—1) 表9—5—1 钛及钛合金化学氧化工艺规范
(二)溶液的配制和调整 (1)溶液的配制。在槽中注入总体积l/3的去离子水,分别加入计算量的化学药品,加温或室温下搅拌至完全溶解,然后稀至总体积搅匀,分析调试合格后投产。 (2)溶液调整。溶液中氢氟酸、醋酸、铬酸盐等是主要消耗材料。氢氟酸和醋酸消耗较为明显。要根据化学分析的结果和溶液的氧化能力,适时补加药品。 (三)镕液成分和工艺参数的影响 (1)铬酸盐、磷酸盐。是形成膜的主要成分。含量过少,形成膜的速度慢,膜层薄;含量过高,导致成膜速度减慢。 (2)氟化物。主要起表面活化作用,促进膜的生成。 (3)醋酸。主要起调节酸度的作用。 (4)温度。温度高反应速度快,容易生成疏松的氧化膜;温度低反应速度慢、膜薄。 (5)时间。要根据溶液的氧化能力而定。当溶液的氧化能力强,氧化时间可以短些,反之要长些。 |