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钛合金锻件表面处理的四步法:喷砂、铸造、研磨、着色

发布时间 :2019-10-03 07:08:41 浏览次数 :

钛合金的密度小,故钛液流动时惯性小,熔钛流动性差致使铸流率低。铸造温度与铸型温差(300℃)较大,冷却快,铸造在保护性气氛中进行,钛铸件表面和内部难免有气孔等缺陷出现,对钛铸件的质量影响很大,以下讲述钛合金锻件的表面处理方法。

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一、 表面反应层的去除

表面反应层是影响钛铸件理化性能的主要因素,在钛铸件研磨抛光前,必须达到完全去除表面污染层,才能达到满意的抛光效果。通过喷砂后酸洗的方法可完全去除钛的表面反应层。

1、喷砂: 钛铸件的喷砂处理一般选用白刚玉粗喷较好,喷砂的压力要比非贵金属者较小,一般控制在0.45Mpa以下。因为,喷射压力过大时, 砂粒冲击钛表面产生激烈火花,温度升高可与钛表面发生反应,形成二次污染,影响表面质量。时间为15~30秒,仅去除铸件表面的粘砂、表面烧结层和部分和 氧化层即可。其余的表面反应层结构宜采用化学酸洗的方法快速去除。

2、酸洗: 酸洗能够快速完全去除表面反应层,而表面不会产生其他元素的污染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗,但 HF—HCl系酸洗液吸氢量较大,而HF—HNO3系酸洗液吸氢量小,可控制HNO3的浓度减少吸氢,并可对表面进行光亮处理,一般HF的浓度在3%~5 %左右,HNO3的浓度在15%~30%左右为宜。

二、铸造缺陷的处理

内部气孔和缩孔内部缺陷:可等热静压技术(hot isostatic pressing)去除, 但对义齿的精度会产生影响,最好用X线探伤后,表面磨除暴露气孔,用激光补焊。表面气孔缺陷可直接用激光局部焊接修补。

三、研磨与抛光

1、机械研磨: 钛的化学反应性高,导热系数低,粘性大,机械研磨研削比低,且易于磨料磨具发生反应,普通磨料不宜用于钛的研磨与抛光,最好采 用导热性好的超硬磨料,如金刚石、立方氮化硼等,抛光线速度一般为900~1800m/min.为宜,否则,钛表面易发生研削烧伤和微裂纹。

2、化学抛光:化学抛光是通过金属在化学介质中的氧化还原反应而达到整平抛光的目的。其优点是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构形状无关, 凡与抛光液接触的部位均被抛光,不须特殊复杂设备,操作简便,较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。但化学抛光的工艺参数较难控制,要求在不影响义齿精度的情况下能够对义齿有良好的抛光效果。

四、着色

为了增加钛义齿的美感、防止钛义齿在自然条件下的继续氧化的变色,可采用表面氮化处理、大气氧化和阳极氧化法表面着色处理,使表面形成淡黄色或金黄色,提高钛义齿的美感。阳极氧化法利用钛的氧化膜对光的干涉作用,自然发色,可通过改变槽电压在钛表面形成多彩的颜色。

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