鈦合金陽(yáng)極化工藝在材料缺陷檢驗(yàn)上的應(yīng)用.pdf

1、鈦合金陽(yáng)極化工藝在材料缺陷檢驗(yàn)上的應(yīng)用，作為一種較新的腐蝕檢驗(yàn)方法，隨著鈦合金在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，極具推廣意義。它對(duì)鈦合金零件表面的各類機(jī)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(wú)損檢測(cè)方法。 本文通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用新的潤(rùn)濕劑，優(yōu)選出了鈦合金陽(yáng)極化的最佳溶液配方和工藝參數(shù)，并通過(guò)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(diǎn)研究了電壓、溶液PH值、溫度、陽(yáng)極化時(shí)間和潤(rùn)濕劑濃

2、度對(duì)陽(yáng)極氧化膜質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)優(yōu)選的陽(yáng)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(guò)零件的電流最大，氧化膜在陽(yáng)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(dāng)形成的氧化膜足夠飽滿、致密，電流就會(huì)降至接近0安培，不再變化，膜層厚度也不隨時(shí)間變化。電壓對(duì)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(guān)系。陽(yáng)極化溶液的PH值對(duì)膜層顏色會(huì)有較大影響。溶液溫

3、度與潤(rùn)濕劑對(duì)膜層的致密度和均勻性存在一定影響。 采用正交實(shí)驗(yàn)法、重量損失法，優(yōu)選了陽(yáng)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(duì)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(yáng)極化后在溶液中的最佳浸漬時(shí)間。采用氫測(cè)定儀，測(cè)定了氧化膜在溶液中完全溶解時(shí)材料的增氫量，探討了溶液各成分對(duì)不同鈦合金滲氫量的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在HNO3-HF系的腐蝕溶液中，HF對(duì)鈦及其氧化膜的溶解起主要作用，當(dāng)HF濃度很小或

4、沒(méi)有時(shí)，HNO3幾乎不與鈦合金發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)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(shí)達(dá)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(yáng)極區(qū)，使合金的腐蝕在鈍化區(qū)(正電勢(shì))進(jìn)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(guò)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