ti_2alnb基合金腐蚀加工工艺及其废液循环研究

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1、中图分类号：TQ150.6盲审编号：201512Z01012硕士学位论文题目Ti2AlNb基合金腐蚀加工工艺及其废液循环研究学科、专业材料工程专业代码085204学位类别专业学位硕士学校代码：10406分类号：TQ150.6学号：130085204016南昌航空大学硕士学位论文（专业学位硕士研究生）Ti2AlNb基合金腐蚀加工及其废液循环研究硕士研究生：李进导师：林翠教授申请学位级别：硕士学科、专业：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年12月授予学位日期：2015年12月Thestudyon

2、technologyandwastesolutioncirculationofTi2AlNballoycorrosionprocessingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMaterialScienceByLiJinUndertheSupervisionofProf.LinCuiSchoolofMaterialScienceAndEngineeringNanChangHangKongUniversity,Nanchang,ChinaDec,2015南昌航空

3、大学硕士学位论文摘要摘要本文筛选了Ti2AlNb基合金腐蚀加工的主要成分，确定了主要成分的用量和适宜的加工温度范围。探讨了温度、悬挂方式和机械搅拌等对腐蚀加工性能的影响。筛选了五种作用良好的添加剂，并通过正交实验确定了组合添加剂的用量，探索了Ti2AlNb基合金在腐蚀加工时产生不均匀腐蚀的原因，并采用组合添加剂消除不均匀腐蚀现象。分析了加工性能与溶液中Ti4+含量的关系，确定了延长腐蚀加工液寿命的调整补加方式。通过提取废液中钛离子，并补加消耗物的方式使废液恢复腐蚀加工能力。研究结果表明，适合于Ti2AlNb基合

4、金腐蚀加工的工艺为：HF120ml/L、HNO3400ml/L、添加剂SA11.2g/L、S21.2g/L、S31g/L、Ce8g/L、MA8g/L，适宜加工温度范围44~46℃，适宜搅拌速度为：150~200r/min，式样竖直悬挂，每加工10min上下翻转一次。腐蚀加工速度能达到11.7μm/min，加工后表面粗糙度0.4~0.8μm。所选组合添加剂在Ti2AlNb基合金腐蚀加工液中的主要作用为：SA1是一种具备很强乳化能力和增溶作用的添加剂。S2起降低工件表面张力，减小腐蚀液和工件的接触角，从而使反应气体

5、从表面呈小气泡状逸出，并消除表面粗糙现象。S3主要起降低表面张力并增大工件和腐蚀液的接触面积。Ce可提高腐蚀液寿命,并能抑制腐蚀液中有毒氮氧化物的释放。MA作为缓蚀剂能吸附在试样凹洼处，降低试样表面粗糙度。随着Ti4+含量不断增加，槽液粘稠度越2AlNb基合金在腐蚀液中连续加工，Ti来越大，腐蚀速度不断减小，粗糙度不断增大。当腐蚀液中的Ti4+含量每增加5g/L时，应对槽液作一次补加调整。补加的方式为：40%HF20ml/L，60%HNO330ml/L，SA4+10.12g/L、S20.12g/L、S30.1g

6、/L、CE1.5g/L、MA1g/L。当Ti含量达17g/L，槽液作报废处理。通过向Ti2AlNb基合金腐蚀废液中添加60g/L二水合氟化钾使废液中生成大量氟钛酸钾，在低温下析出过滤，废液中钛离子提取率达到90%，在滤清液中补加：HF5ml/L、HNO367ml/L、SA10.24g/L、S20.24g/L、S30.2g/L、CE3g/L、MA1.6g/L使废液恢复加工性能。Ti2AlNb基合金中元素铝和铌含量均较高，循环液中由于铝和铌的含量逐渐累积，不仅抑制铌和铝元素的溶解反应，同时还增大了溶液的粘稠性，使得

7、腐蚀废I南昌航空大学硕士学位论文摘要液进行第二次循环作业时，达不到腐蚀加工要求。关键词：Ti2AlNb基合金，腐蚀加工，槽液调整，废液循环II南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractInthispaper，themaincomponentsofcorrosionprocessingsolutionfortheTi2AlNballoywasselected.Theamountofthemainingredientsandtherangeofprocessingtemperaturewasdeter

8、mined.Thecorrosionprocessingtemperature,hangandstirringspeedeffectontheprocessingperformanceofcorrosionprocesswasdiscussed.Thefivekindsofadditiveswasselectedthroughsinglefactorexperiment,andthea