钛及钛合金阳极氧化_刘天国.pdf

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1、0&&.年9月航空精密制造技术.567899:第.&卷第.期!"#!$#%&’()*+,+%&-.&/0.*$/(+&1$)*2&%3%14";<7:9&;7:材料·热工艺钛及钛合金阳极氧化刘天国，张海金（中国航空工业第六!九研究所，湖北襄樊../&(0）=摘要>钛及钛合金氧化膜的厚度、颜色因氧化溶液成份及工艺条件的不同而有所差异，可根据钛及钛合金零件的使用需要进行选择。=关键词>钛合金；阳极化；溶液和工艺=B中图分类号>?@/.8A0%=文献标识码>C=文章编号>/&&%D(.(/（0&&.）&.D&&/ED&0$%&’()*+,-)-.+,+*)

2、,/0*)1+,+*),/0*22-&-)+3(*)-1(+FG?H"ID)JKLM$N!@$"HOPHI（6QHI"RSTS"UVQHITWHWJWSKXNSUKONVVSTTKUHSTLYH"I)X"I../&(0）4567+8*9+:?QSWQHVZISTT"I[VKJUSTKXTK[HJ]]KIK^H[STK[HJ]K^H[SKXWHW"IHJ]"I[WHW"IHJ]"\K_"US[HXXSUSIW"W‘"UHKJTSS]SIWT"I[WSVQIHV"VKI[HWHKITKXK^_)SI"WHKIHaJKUA?QSUSS‘"IW

3、HaJKUT"I[WSVQIKK)_"USTSSVWS[HIWQSWSU]TKXQK]KK)KJTUSaJHUS]SIWTKXWHW"IHJ]"I[WHW"IHJ]"\K_"VVSTTKUHSTA4;(&<-817:WHW"IHJ]"\K_bK^_)SI"WHKIbHaJKU"I[WSVQIKK)_b钛及钛合金的突出特性是质量轻、比强度高。除油—水洗—酸洗—水洗—阳极氧化—水洗。钛合金的比拉伸强度高于高强度钢和高强度铝合!"#预处理金；钛合金的热稳定性和抗腐蚀性远优于铝合金。!"#"!化学除油但是，钛合金的导电、导热性差，弹性模量低，不

4、耐溶液成分、含量及工艺条件：磨，对氢、热盐应力腐蚀比较敏感，与其他金属接触氢氧化钠（!"#$）%&’(&)*+易发生接触腐蚀，因此限制了钛合金的使用。近二磷酸钠,!"%-#.·/0$0120&3%&)4+十年来，世界上发达国家都加强了对钛合金表面处碳酸钠5!"061%·/&$0170&3%&)4+理技术的研究，钛合金镀覆及阳极氧化技术逐渐成水玻璃%3/&)4+熟，使得钛合金在欧美、俄罗斯等发达国家的航空表面活性剂/3%)4+航天工业中得到了广泛应用。温度8&39&:在钛及钛合金的表面处理技术中，以阳极氧化时间除净为止处理工艺简单，氧化膜耐磨性、防接触

5、腐蚀和防氢注：可用水基清洗剂超声波除油代替化学除脆性好，在工业生产中应用较多。油。!"#"#酸洗!阳极氧化工艺溶液成分、含量及工艺条件：硝酸（$;1%）0&&3%&&)4+!"!工艺流程氢氟酸（$<）%3()4+·=>·钛及钛合金阳极氧化温度室温"以10’67#$%&"10’674$%&的速度，将电流密时间!"#$%&度逐步升至4"?678$4，保持此电流密度氧化至所需!"#阳极氧化的氧化膜厚度。目前钛及钛合金阳极氧化主要在酸性溶液中#此工艺获得的氧化膜厚度可达41"?1$$，随进行。阳极氧化溶液及工艺条件不同，所获得的氧着氧化膜厚度的增加，氧化膜的

6、颜色从灰色变为灰化膜的颜色、厚度、性能有所差异。黑色。氧化膜硬度较高，耐磨性好；氧化膜多孔，吸!"#"!草酸阳极氧化附性好，若浸胶体石墨和干膜润滑剂可进一步提高!溶液成分、含量及工艺条件：抗磨性。草酸’’"()*+,!"#"%着色阳极氧化-.值)/’"!01钛及钛合金着色阳极化的配方比较多，工艺条温度!234’5件的变化对氧化剂膜的色调有着明显的影响。阴阳极面积比!：!1!溶液成分、含量及工艺条件："4，保配方!阳极氧化起始电流密度为!01"!0’678$持此电流密度逐步将电压升至!113!419，继续氧化铬酐!41"!’1*7,#13’1$%&4。

7、硼酸#"’*7,，电流密度自动降至!01310#678$#草酸阳极氧化获得的氧化膜厚度仅1043温度!2"4’510#$$，呈浅灰色，有一定耐磨性和抗腐蚀性。若在配方425以下进行阳极氧化，可以提高氧化膜的耐磨性。磷酸’1"411*7,!"#"$脉冲阳极氧化有机酸41"!11*7,!溶液成分、含量及工艺条件：温度!2"4’5硫酸#:13#;1*7,"采用配方!氧化时，在!’$%&内，逐步将电压磷酸!(3#4*7,从’9升至’19，氧化膜开始是浅棕色，然后变成兰温度13!1<紫色，最后变为金黄色；若开始在!"4$%&，将电压平阴阳极面积比4=!稳升至’

8、19，保持!’$%&，氧化膜从浅蓝色变成金脉冲时间10!’"10#1>黄色。脉冲次数?13!41次7分钟#采