鈦合金陽極化工藝在材料缺陷檢驗上的應用.pdf

1、鈦合金陽極化工藝在材料缺陷檢驗上的應用，作為一種較新的腐蝕檢驗方法，隨著鈦合金在飛機發(fā)動機上越來越廣泛的應用，極具推廣意義。它對鈦合金零件表面的各類機加和冶金缺陷的顯示清晰，特征明顯，是一種適用于精加工成品零件的無損檢測方法。 本文通過正交實驗設計，采用新的潤濕劑，優(yōu)選出了鈦合金陽極化的最佳溶液配方和工藝參數(shù)，并通過SEM掃描電子顯微鏡，觀察了不同工藝條件下氧化膜的表面形貌，重點研究了電壓、溶液PH值、溫度、陽極化時間和潤濕劑濃

2、度對陽極氧化膜質(zhì)量的影響。實驗表明，通過優(yōu)選的陽極化工藝條件和溶液，形成的氧化膜為“阻擋層型”氧化膜。在接通電流的瞬間通過零件的電流最大，氧化膜在陽極化初期的幾秒鐘內(nèi)就已形成，一旦形成后，電流就急劇下降.當形成的氧化膜足夠飽滿、致密，電流就會降至接近0安培，不再變化，膜層厚度也不隨時間變化。電壓對氧化膜的顏色和厚度影響最顯著。電壓越高，膜層厚度越大，且厚度與膜層顏色之間存在一定的漸變關系。陽極化溶液的PH值對膜層顏色會有較大影響。溶液溫

3、度與潤濕劑對膜層的致密度和均勻性存在一定影響。 采用正交實驗法、重量損失法，優(yōu)選了陽極化后處理腐蝕溶液的最佳配方和工藝參數(shù)，系統(tǒng)研究了溶液各成分及溫度對后處理溶液腐蝕速率的影響規(guī)律，研究了各種典型鈦合金陽極化后在溶液中的最佳浸漬時間。采用氫測定儀，測定了氧化膜在溶液中完全溶解時材料的增氫量，探討了溶液各成分對不同鈦合金滲氫量的影響規(guī)律。實驗發(fā)現(xiàn)，在HNO3-HF系的腐蝕溶液中，HF對鈦及其氧化膜的溶解起主要作用，當HF濃度很小或

4、沒有時，HNO3幾乎不與鈦合金發(fā)生反應。當HF濃度一定，隨著HNO3濃度的增加，鈦合金的腐蝕速率和吸氫量逐漸增大，在一定值時達到最大，如果HNO3濃度繼續(xù)增加，則腐蝕速率和吸氫量急劇下降。在該溶液中，HNO3作為一種氧化劑，可使合金的電位移向氫離子放電有困難的陽極區(qū)，使合金的腐蝕在鈍化區(qū)(正電勢)進行，從而減少滲氫量。在優(yōu)選的硝酸氫氟酸的濃度配比下處理過的各種鈦合金的增氫量非常低，符合航空零件的要求。不同類型的鈦合金在腐蝕溶液中的最佳浸