鈦合金文獻綜述

1、 磷酸40ml/-50ml/l磷酸鈉80g/l-100g/l氨水50ml/l-70ml/lPH值6-8溫度常溫交流電壓40v-60V直流電壓60v-80V陽極電流密度W1A/dm2陰極材料鉛板陽極化時間W20min表3：電解液工藝參數(shù)按如上實驗原理進行處理，通過改變電壓觀察實驗結(jié)果，鑒于時間一定，氧化膜顏色由淺入深后不再變化，故統(tǒng)一劃定實驗時間15-20min。實驗結(jié)果見表4.電壓/V顏色電壓顏色10土色55紅黃色15褐色60粉紅色20藍紫色65玫瑰紅色25普藍色70紫色30藍灰色75孔雀藍色35青色80蘋果綠色40淡灰色85翠綠色45淡黃色90黃綠色50金黃色95深米色表4：氧化膜顏色與電壓

2、之間的關(guān)系，后期處理：后期處理主要是水洗和烘干，經(jīng)過后期處理可以顯著提高氧化膜的表面抗污性、顏色穩(wěn)定性和耐磨性。后期處理所用的溶液詳見下表去離子水適量溶積PH值6.5-7.5溫度900C-1000c時間10min20min表5：后期水洗溶液陽極化工藝條件的確定及對氧化膜層的影響：（1）電解液的濃度：陽極氧化的過程包含兩個過程，即氧化膜的生成過程和溶解過程。氧化膜的生成受溶液濃度影響較大，在其它條件相同時，一般溶液中氧化劑含量越高則成膜速度越快，但溶液濃度對膜層的厚度（顏色）、外觀、耐磨性能、脆性、結(jié)構(gòu)及組成等都有很大影響。因此，磷酸及磷酸鈉含量過高或過低，對電解液的氧化能力及膜層質(zhì)量都會有影響

3、。試驗依據(jù)氧化膜的基本質(zhì)量要求，從膜層外觀（顏色、覆蓋情況）變化和氧化過程的穩(wěn)定性（膜的生成和溶解保持一定的速度）來判斷工藝是否良好，試驗確定了電解液主要成分磷酸（H：。PO。）、磷酸鈉（Na。PO。q2H。O）、氨水（NH。OH）的濃度范圍，能夠保證工藝的可靠和基本穩(wěn)定性。同時，磷酸和氨水也用于調(diào)整電解液的PH值。PH值：對酸、堿性配方而言，電解液的PH值會嚴重影響氧化膜的成膜速度和膜層性能。酸性強，膜的溶解速度加大，氧化膜的生成速度降低。如以重鉻酸鉀&Cr：0,、硫酸銨(NH。)：S04為主要成分的電解液中，PH低時，由于膜的化學(xué)溶解較快，膜的生長速度相對就減小；PH高時，膜的脆性增加，會

4、導(dǎo)致膜層剝落。我們所選定的磷酸銨鈉鹽F電解液是中性配方，它具有良好的氧化成膜特性，并且克服了強酸性配方易使零件過腐蝕、產(chǎn)生氫脆的危害，工藝的操作性、可靠性好，電解液在中性(PH68)條件下能滿足陽極化工藝要求。(3)溫度：溫度是影響膜層質(zhì)量的一個重要因素,一般而言,升高溫度使電解液中的離子活性增大,運動速度加快,從而加快了對陰極區(qū)離子的補充和陽極區(qū)溶解離子的擴散,會降低極化作用。溫度過高,電壓、電流不易穩(wěn)定,氧化膜溶解速度加快,膜層的光潔度和均勻性都會有所下降,容易出現(xiàn)條紋；溫度過低,膜層發(fā)脆,氧化時間延長。通過試驗,得出本電解液溫度為204c30C時，所得膜層的均勻性和光潔度較好，成膜速度也

5、較快，當溫度超過40。C時，膜層質(zhì)量下降。雖然氧化膜的生成是放熱反應(yīng)，因膜層電阻較高還會產(chǎn)生焦耳熱,但由于在本配方及工藝條件下,氧化成膜速度快,膜電阻的產(chǎn)生使電流很快降低,因而放熱量少,氧化前后溫度變化不太,在室溫條件下能滿足陽極化工藝要求。(4)時例：陽極氧化時間的選擇取決于電解液的濃度、工藝條件和所需要的膜厚。在試樣入槽后,一般隨著電解時間延續(xù),膜層的顏色會由淺至深變化,膜層的厚度也隨著增加。在本配方及工藝條件下，通電后可快速升到規(guī)定電解電壓，當膜層達到某一科t顏色(一定厚度)后就不會再隨著時間的延續(xù)而變化。因此，我們確定在規(guī)定陽極化電壓下保持時間是1520分鐘,然后降低電壓至零伏,目視檢

6、查陽極氧化部位是否完全覆蓋,如不行應(yīng)重復(fù)進行陽極氧化,得到滿足質(zhì)量要求的氧化膜。(5)電壓：通過試驗研究,發(fā)現(xiàn)電壓對氧化膜的膜層質(zhì)量影響是最大的,氧化膜層的顏色隨著電壓的變化而變化。不同的鈦臺金材料在陽極氧化時,氧化膜層顏色隨電壓的升高有一個由淺至深的變化過程，膜層厚度逐漸增加。電壓與膜層的顏色有對應(yīng)關(guān)系，一般電壓每升高5V,顏色就有一個較明顯的變化。(6)電流密度：電流密度對成膜的影響與電壓相同,它和氧化膜的生長關(guān)系很大。在陽極氧化時,由于膜的阻擋層在通電瞬間即刻形成,并且該阻擋層的電阻很大,使得電流在幾秒鐘內(nèi)就急劇下降。當電流密度較小時,膜的繼續(xù)生長受到限制,得到的膜層較??；電流密度過大,

7、會使電流效率降低,而且電解時產(chǎn)生的過量氧氣對膜層沖擊力大,致使膜層變脆或脫落；過高的電流密度有將加工零件燒壞的危險。這表明電流密度是影響膜層質(zhì)量的關(guān)鍵因素。但在實際操作中,因電流在幾秒鐘內(nèi)就急劇下降,沒法控制,一般是通過控制電壓來實現(xiàn)對電流密度的控制。陽極氧化的未來前景：陽極氧化工藝穩(wěn)定、操作簡單、成本低廉,獲得了廣泛的應(yīng)用。鈦合金零件的表面狀態(tài)對后續(xù)加工影響很大,不僅化學(xué)銑切和陽極氧化需要嚴格的表面清理,焊接、電鍍甚至零件的力學(xué)性能都受表面質(zhì)量的影響,因此表面氧化層的清除必須給予充分的重視。隨著新機型的研制,鈦合金應(yīng)用不斷加大,鈦合金的化學(xué)銑切和陽極氧化技術(shù)必將獲得更大的發(fā)展前景。參考文獻1

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