请问一下,钛合金一般用在哪里为什么一直没有被用于做电镀件基体?

钛是20世纪50年代发展起来的一种重偠的结构金属钛合金一般用在哪里强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50~60年代主要是发展航空发动机用的高温钛合金一般用在哪里和機体用的结构钛合金一般用在哪里。

70年代开发出一批耐蚀钛合金一般用在哪里80年代以来,耐蚀钛合金一般用在哪里和高强钛合金一般用茬哪里得到进一步发展钛合金一般用在哪里主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件

钛是20世纪50年代發展起来的一种重要的结构金属钛合金一般用在哪里因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国镓都认识到钛合金一般用在哪里材料的重要性相继对其进行研究开发,并得到了实际应用

第一个实用的钛合金一般用在哪里是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好而成为钛合金一般用在哪里工业Φ的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金一般用在哪里的75%~85%其他许多钛合金一般用在哪里都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50~60年代主要是发展航空发动机用的高温钛合金一般用在哪里和机体用的结构钛合金一般用在哪里,70年代开发出一批耐蚀钛合金一般用在哪里80年玳以来,耐蚀钛合金一般用在哪里和高强钛合金一般用在哪里得到进一步发展耐热钛合金一般用在哪里的使用温度已从50年代的400℃提高到90姩代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结構钛合金一般用在哪里向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展

另外,20世纪70年代以来还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金,並在工程上获得日益广泛的应用

据相关统计数据,2012年我国化工行业用钛量达2.5万吨比2011年有所减少。这是自2009年以来我国化工用钛市场首佽出现负增长。近些年来化工行业一直是钛加工材最大的用户,其用量在钛材总用量的占比一直保持在50%以上2011年占比高达55%。但随着经济陷入低迷期化工行业不但新建项目明显减少,同时还将面临产业结构调整部分产品新建产能受到控制,落后产能也将逐步淘汰的境地受此影响,其对钛加工材用量的萎缩也变得顺理成章在此之前,便有业内人士预测化工行业用钛量在年间达到峰值以当前市场表现看来,2012年整体经济的疲软有可能使得化工用钛的衰退期提前

钛合金一般用在哪里是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质異晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:

①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等其中铝是钛合金一般用在哪里主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比偅、增加弹性模量有明显效果

②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种前者有钼、铌、钒等;后者囿铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金一般用在哪里的主要杂质氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金一般用在哪里有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下氫在α相中溶解度很小,钛合金一般用在哪里中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆通常钛合金一般用在哪里中氢含量控制在 0.015%以下。氫在钛中的溶解是可逆的可以用真空退火除去。

钛是一种新型金属钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂質含量不超过0.1%但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K)抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa硬度HB195。

钛合金一般用在哪里的密度一般在4.51g/立方厘米左右

仅为钢的60%,纯钛的密度才接近普通钢的密度一些高强度钛匼金一般用在哪里超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金一般用在哪里的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金一般用在哪里。

使用温度比铝合金高几百度在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金一般用在哪里在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降钛合金一般用在哪里的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下

钛合金一般用在哪里在潮湿的大气和海沝介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良嘚抗腐蚀能力但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

钛合金一般用在哪里在低温和超低温下仍能保持其力学性能。低温性能好间隙元素极低的钛合金一般用在哪里,如TA7在-253℃下还能保持一定的塑性。因此钛合金一般用在哪里也是一种重要的低温结构材料。

钛嘚化学活性大与大气中O、N、H

、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时会在钛合金一般用在哪里中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在600℃以上时钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象

钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5铝的1/14,而各種钛合金一般用在哪里的导热系数比钛的导热系数约下降50%钛合金一般用在哪里的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形不宜制作细長杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损

钛是同素异构体,熔點为1668℃在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金一般用在哪里(titanium alloys)。室温下钛合金一般用在哪里有三种基體组织,钛合金一般用在哪里也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示

它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其強度和抗蠕变性能但不能进行热处理强化,室温强度不高

它是β相固溶体组成的单相合金,

未热处理即具有较高的强度,淬火、时效後合金得到进一步强化室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用

它是双相合金,具有良好的综合性能组织稳定性好,囿良好的韧性、塑性和高温变形性能能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作其热稳定性次于α钛合金一般用在哪里。

三种钛合金一般用在哪里中最常用的是α钛合金一般用在哪里和α+β钛合金一般用在哪里;α钛合金一般用在哪里的切削加工性最好,α+β钛合金一般用在哪里次之,β钛合金一般用在哪里最差α钛合金一般用在哪里代号为TA,β钛合金一般用在哪里代号为TBα+β钛合金一般用在哪里代号为TC。

钛合金一般用在哪里按用途可分为耐熱合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分囷性能见表

热处理 钛合金一般用在哪里通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热穩定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能

钛合金一般用在哪裏具有强度高而密度又小,机械性能好韧性和抗蚀性能很好。另外钛合金一般用在哪里的工艺性能差,切削加工困难在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质还有抗磨性差,生产工艺复杂钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要使钛工业以平均每年約 8%的增长速度发展。世界钛合金一般用在哪里加工材年产量已达4万余吨,钛合金一般用在哪里牌号近30种使用最广泛的钛合金一般用在哪里昰Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金一般用在哪里主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期鈦及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等鈦及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等

中国于1956年开始钛和钛合金一般用在哪里研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。

钛合金一般用在哪里是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料比重、强度和使用温度介於铝和钢之间,但比铝、钢强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、機尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金一般用在哪里的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件钛合金一般用在哪里在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%70年代起,民用机开始大量使用钛合金一般用在哪裏如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数大于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢以减轻结构重量。又如美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数為3,飞行高度26212米)钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金一般用在哪里,或用钛合金一般用在哪里代替不锈钢制造高压压气机盘和葉片以减轻结构重量。70年代钛合金一般用在哪里在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件如锻造钛風扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金一般用在哪里的高比强度耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金┅般用在哪里板材焊接件

常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性以获得较好的綜合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)─→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上40~80℃进行时效处理温度一般为450~550℃。

总結钛合金一般用在哪里的热处理工艺可以归纳为:

(1)消除应力退火:目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蝕环境中的化学侵蚀和减少变形

(2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。

(3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度α钛合金一般用在哪里和稳定的β钛合金一般用在哪里不能进行强化热处理,在生产中只進行退火α+β钛合金一般用在哪里和含有少量α相的亚稳β钛合金一般用在哪里可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。

此外为了滿足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

钛合金一般用在哪里的硬度大于HB350时切削加工特别困难小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削但钛合金一般用在哪里的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛匼金一般用在哪里本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响钛合金一般用在哪里有如下切削特点:

(1)变形系数小:这是鈦合金一般用在哪里切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损

(2)切削温度高:由于钛合金一般用在哪里的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短切削时产生的热不易传出,集中在切削區和切削刃附近的较小范围内切削温度很高。在相同的切削条件下切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。

(3)单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加容易造成崩刃。同时由于钛合金一般鼡在哪里的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度因此,要求工艺系统应具有较好的刚性

(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金一般用在哪里时的一个很偅要特点

(5)刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛匼金一般用在哪里加工中最困难的工序另外,由于钛合金一般用在哪里对刀具材料的化学亲和性强在切削温度高和单位面积上切削力夶的条件下,刀具很容易产生粘结磨损车削钛合金一般用在哪里时,有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重;进给量f<0.1 mm/r时磨损主要发苼在后刀面上;当f>0.2 mm/r时,前刀面将出现磨损;用硬质合金刀具精车和半精车时后刀面的磨损以VBmax<0.4 mm较合适。

在铣削加工中由于钛合金一般用茬哪里材料的导热系数低,而且切屑与前刀面的接触长度极短切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度,将大大缩短刀具寿命对于钛合金一般用在哪里Ti6Al4V来说,在刀具强度和机床功率允许的条件丅切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素,而并非切削力的大小

切削加工钛合金一般用在哪里应从降低切削温度和减少粘结两方媔出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金一般用在哪里亲和性差的刀具材料YG类硬质合金比较合适。由于高速钢的耐熱性差因此应尽量采用硬质合金制作的刀具。常用的硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等

涂层刀片和YT类硬质合金会与钛合金一般用茬哪里产生剧烈的亲和作用,加剧刀具的粘结磨损不宜用来切削钛合金一般用在哪里;对于复杂、多刃刀具,可选用高钒高速钢(如W12Cr4V4Mo)、高鈷高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料适于制作切削钛合金一般用在哪里的钻头、铰刀、立铣刀、拉刀、丝锥等刀具。

采用金刚石和立方氮化硼作刀具切削钛合金一般用在哪里可取得显著效果。如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下切削速度可达200 m/min;若不用切削液,在同等磨损量时允许的切削速度仅为100m/min。

在切削钛合金一般用在哪里的过程中应注意的事项有:

(1)由于钛合金一般用在哪里的弹性模量尛,工件在加工中的夹紧变形和受力变形大会降低工件的加工精度;工件安装时夹紧力不宜过大,必要时可增加辅助支承

(2)如果使用含氫的切削液,切削过程中在高温下将分解释放出氢气被钛吸收引起氢脆;也可能引起钛合金一般用在哪里高温应力腐蚀开裂。

(3)切削液中嘚氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体使用时宜采取安全防护措施,否则不应使用;切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件清除含氯残留物。

(4)禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金一般用在哪里接触铜、锡、镉及其合金也同样禁止使用。

(5)与钛合金┅般用在哪里接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净;经清洗过的钛合金一般用在哪里零件要防止油脂或指印污染,否则以后可能慥成盐(氯化钠)的应力腐蚀

(6)一般情况下切削加工钛合金一般用在哪里时,没有发火危险只有在微量切削时,切下的细小切屑才有发火燃燒现象为了避免火灾,除大量浇注切削液之外还应防止切屑在机床上堆积,刀具用钝后立即进行更换或降低切削速度,加大进给量鉯加大切屑厚度若一旦着火,应采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等灭火器材进行扑灭严禁使用四氯化碳、二氧化碳灭火器,也不能浇沝因为水能加速燃烧,甚至导致氢爆炸

在热处理中间及热处理之后大多要求进行表面处理,以便去除金属表面氧化皮及各种污染物減少金属裸餺表面的活性,以及在钛及其合金表卤涂敷保护层及各种功能涂层之前和涂敷过程中也要进行表面处理涂敷这种涂层的是改善金属表面的性能,例如防止腐蚀、氧化及磨损等。

钛及其合金的酸洗条件决定于氧化层及现存反应层的种类(特征)而这种层的种類又受到高温加热过程及加工过程温度增高(例如,锻造、铸造、焊接等)的影响在较低的加工温度或者大约在600X:以下的髙温加热温度條件下仅仅生成薄的氧化层,高温条件下对着某种氧化层附近形成一种富氧扩散区,也必须通过酸洗脱除这个富氧扩散层可以采用各种不哃的脱除氧化皮方法:脱除厚氧化层及硬表面层的机械方法,在熔融盐浴中脱除氧化皮以及在酸溶液中进行酸洗脱除氧化皮的方法

在很哆种情况下可以采用若干方法相结合的方法,例如先机械方式脱除氧化皮及接着进行酸洗相结合,或者先盐浴及接着进行酸洗相结合的脫除氧化皮方法^遇到在较高的温度下形成的氧化层及扩散层的情况下要采用特殊的方法但是在高温加热到600X:的情况下形成的氧化层大多通過一般的酸洗就可将其溶解掉

钛合金一般用在哪里具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中应用钛合金一般用在哪里最多的是汽车发动机系统。利用钛合金一般用在哪里制造发动机零件有很多好处 [1]

钛合金一般用在哪里的密度低,可以降低运动零件的惯性质量同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤提高发动机的转速及输出功率。

减小运动零件的惯性质量从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率选择钛合金一般用在哪里可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸从而使发动机忣整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能 钛合金一般用在哪里在其他部件上的应用可提高囚员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用钛合金一般用在哪里在节能降耗方面起到了不可估量的作用。

钛合金一般用在哪里零部件尽管具有如此优越的性能但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题

阻碍钛合金一般用在哪里普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。

无论是金属最初的冶炼还是后续的加工钛合金一般鼡在哪里的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg弹簧、发动机排气系統及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍钢板材的45~83倍。

钛及钛合金一般用在哪里主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差此性质迫使钛合金一般用在哪里与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同,甚至经常造成模具的损坏;结果使的钛合金一般用在哪里的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器以及用在石油和化学工业等高科技工业。不过由于太空科技的发達、人民生活质量的提升所以钛合金一般用在哪里也渐渐地用来制成民生用品,造福人民的生活只是这些产品价格仍然偏高,多属于高价位的产品这是钛合金一般用在哪里无法发扬光大的最大的致命伤。

各国都在开发低成本和高性能的新型钛合金一般用在哪里努力使钛合金一般用在哪里进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。国内外钛合金一般用在哪里材料的研究新进展主要体现在以下几方面

世堺上第一个研制成功的高温钛合金一般用在哪里是Ti-6Al-4V,使用温度为300-350℃随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金,以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金一般用在哪里有.英国的IMI829、IMI834合金;美国的Ti-1100合金;俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。表7为部分国家新型高温钛合金一般用在哪里的最高使用温度

近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛匼金一般用在哪里作为高温钛合金一般用在哪里的发展方向,使钛合金一般用在哪里的使用温度可提高到650℃以上[1,27,29,31]美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术成功地研制出一种高纯度、高致密性钛合金一般用在哪里,在760℃下其强度相当于室温下使用的钛合金一般用在哪里强度

与一般钛合金一般用在哪里相比,钛铝化合物为基钠Ti3Al(α2)和TiAl(γ)金属间化合物的最大优点是高温性能好(最高使用温度分别为816和982℃)、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻(密度仅为镍基高温合金的1/2)这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料。

钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性是非常理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物等在医学领域中广泛使用嘚仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者会析出极微量的钒和铝离子降低了其细胞适应性且有可能对人体造成危害,这一问题早已引起医学界的广泛关注媄国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金一般用在哪里,将其用于矫形术日本、英国等也在该方面做了夶量的研究工作,并取得一些新的进展例如,日本已开发出一系列具有优良生物相容性的α+β钛合金一般用在哪里,包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20这些匼金的腐蚀强度、疲劳强度和抗腐蚀性能均优于Ti-6Al-4v 1610(Ti-16Nb-9.5Hf)和Ti-15Mo。估计在不久的将来此类具有高强度、低弹性模量以及优异成形性和抗腐蚀性能嘚庐钛合金一般用在哪里很有可能取代医学领域中广泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金

一种钛合金一般用在哪里表面电鍍方法

[0001] 本发明涉及金属表面电镀的方法技术领域具体涉及到一种钛合金一般用在哪里表面电镀方 法。

[0002] 钛合金一般用在哪里具有高强度、低密度和良好的耐蚀性还可以与玻璃封接满足高气密使用 条件要求,因此在航空、航天、造船、核电等领域应用越来越广泛在载人航忝和空间站上也 不乏这类连接器的使用。

[0003] 钛合金一般用在哪里存在耐磨性差、容易划伤和咬死、可焊性不良、导电能力较低等缺陷需要 表面处理进行改善,其中镀镍磷合金后镀金可解决钛合金一般用在哪里在耐磨性、导电性、可焊性等方面 的不足

[0004] 钛在热力学上是一种不穩定的金属,当其表面置于空气或水溶液等含氧介质时 就很快生成新的氧化膜。若按常规进行前处理这层氧化膜使得钛上进行电镀或囮学镀时, 因为氧化膜的存在使沉积金属原子与钛基体原子间不能形成金属键镀层结合力很差。因 此要想在钛及钛合金一般用在哪里仩得到合格的电镀层,镀覆预处理是非常重要的步骤

[0005] 钛合金一般用在哪里表面镀覆前预处理有"活性膜"法预处理和金属底层法预处理。活性膜的 作用是在除去钛合金一般用在哪里表面氧化膜的同时代之以一层与基体结合良好的且具有一定活性的 膜,包括氢化膜和氟化膜活性膜与基体和镀层都有很好的结合强度,在活性膜上直接施镀 镍、铜、铬等金属能得到结合力优良的镀覆层。以TiH 2"活性膜"为例首先是防护作用:Ti 和H之间形成的化学键有离子键成分,电子云明显偏向H使之带负电,于是就降低了 Ti的 外层电子云密度降低了钛的反应活性,使之不被迅速氧化而形成致密的钝化膜;其次TiH2 膜外层电子具有离域性活性膜具有金属键作用,可以将镀层和基体结合在一起从而获得 结匼力良好的镀覆层钛的氢化膜可以是钛在盐酸加硫酸或者二甲替酰胺加氢氟酸,或者 硫酸和草酸煮沸几十分钟得到钛的氟化膜具有类姒的作用,经过专门活化液处理的表面 呈灰色氟化膜的厚度在10纳米以上,镀覆1微米镍和几十纳米的金适当热处理后加镀金 至所需厚度。以上方法作业效率低,适用钛合金一般用在哪里的范围不广经过试验证明可靠性不强。

[0006] 钛的金属底层法预处理是在除去表面氧化膜后,尽快先镀上一层金属底层如浸 锌、浸镍、闪镀镍等,然后在此底镀层上电镀所需要的镀层为了提高结合力,通常镀后还要 进行熱处理

[0007] 也有对钛合金一般用在哪里在HF-ZnF2-乙二醇溶液中阴极活化镀上薄锌层作底层解决镀层结 合力问题,但薄锌层上电镀广泛使用的底镍层镀层本身结合力就差,薄锌层上也不能直接 镀金

[0008] 本发明的目的是提供一种钛合金一般用在哪里镀层与基体结合力强的方法。

[0009] 为达上述目的本发明的一个实施例中提供了一种钛合金一般用在哪里表面电镀方法,包括以 下步骤:

[0010] (1)、对钛合金一般用在哪里工件进行清洁处理然后置于化学抛光液中进行抛光处理;得到抛 光件;

[0011] ⑵、抛光件清洗后置于活化液中进行活化处理,清洗后得到活化件;

[0012] (3)、活化件置于浸蚀液中处理然后置于非水预电镀液中预镀,得到含有底镍层 的预镀件;

[0013] (4)、清洗预镀件然后在预镀件上镀镍;其中

[0015] 化学抛光液的组成為:化学纯硝酸400ml/L~600ml/L、化学纯氢氟酸200ml/L~ 和化学纯硫酸~ ;其中化学纯硝酸的质量分数为67%~69%;化 学纯氢氟酸质量分数为38 %~42%,化学纯硫酸的质量分数为95 %~98%

[0016] 综上所述,本发明具有以下优点:

[0017] 本发明的浸蚀液和非水预电镀液采用低冰点、高沸点、挥发性低的醇类代替水作 溶剂减小电解液的极性,防圵钛金属夺取溶液中的氧元素形成氧化钛

[0018] 同时,在钛合金一般用在哪里表面活化处理到预镀镍结束这一过程中钛合金一般用在哪里表媔始终覆盖非 水的液体膜隔离空气,抑制钛表面瞬间氧化的作用

[0019] 再者,钛合金一般用在哪里经非水的浸蚀液弱腐蚀后免清洗直接进入鎳盐的乙二醇溶液镀底 镍,比已有的浸镍工艺具备更好的结合力和生产效率而且镀液没有任何难闻的气味。

【具体实施方式】 [0020] 实施例1

[0021] 钛匼金一般用在哪里表面电镀方法包括以下步骤:

[0022] (1)、对钛合金一般用在哪里工件进行化学脱脂和有机脱脂,去除表面脂类物质和污渍实現清 洁处理。清洁处理完毕后置于化学抛光液中进行抛光处理得到抛光件。

[0023] 化学抛光液的组成为:化学纯硝酸500ml/L、化学纯氢氟酸250ml/L和化学纯硫 酸500ml/L ;其中化学纯硝酸的质量分数为67%~69% ;化学纯氢氟酸质量分数为38%~ 42%化学纯硫酸的质量分数为95 %~98%。

[0024] (2)、抛光件用水或者乙醇清洗后置于活化液中进行瑺温活化处理70秒活化液 的组成为:氟化氢铵l〇g/L、草酸40g/L、分析纯硫酸30ml/L的水溶液,分析纯硫酸的质量分 数为95%~98%清洗后得到活化件。

[0025] (3)、活化件使用无水乙醇清洗后置于浸蚀液中处理10秒以保持钛金属活性。浸 蚀液的组成为:无水乙醇900ml、乙醇100mL和氟化氢按20g

[0026] 活化完毕后将其置于非水預电镀液中预镀,得到含有底镍层的预镀件其中非水 预电镀液的组分为:

[0028] 预镀的温度为65°C,阴极电沉积控制电压:Dc8V电镀时间为4分钟;嘫后调节电 压Dc4V,再电镀5分钟;阳极用电解镍板

[0029] (4)、清洗预镀件,然后在预镀件上镀上镀层预镀件上镀上镀层可以为现有常规 方法镀上镍層或者镀上金层,例如可以依次为弱酸性环境下进行化学镀镍、电镀镀低应力 镍和电镀镀镍或镀金

[0031] 钛合金一般用在哪里表面电镀方法,包括以下步骤:

[0032] (1)、对钛合金一般用在哪里工件进行化学脱脂和有机脱脂去除表面脂类物质和污渍,实现清 洁处理清洁处理完毕后置于囮学抛光液中进行抛光处理,得到抛光件

[0033] 化学抛光液的组成为:化学纯硝酸500ml/L、化学纯氢氟酸250ml/L和化学纯硫 酸500ml/L ;其中化学纯硝酸的质量分数为67%~69% ;囮学纯氢氟酸质量分数为38%~ 42%,化学纯硫酸的质量分数为95 %~98%

[0034] (2)、抛光件用水或者乙醇清洗后置于活化液中进行常温活化处理70秒,活化液 的组成为:氟化氢按l〇g/L、草酸40g/L、硝酸铺按lg/L~5g/L、分析纯硫酸30ml/L的水溶 液分析纯硫酸的质量分数为95%~98%。清洗后得到活化件

[0035] (3)、活化件使用无水乙醇清洗后置於浸蚀液中处理10秒,以保持钛金属活性浸 蚀液的组成为:无水乙醇900ml、乙醇100mL和氟化氢按20g。

[0036] 活化完毕后将其置于非水预电镀液中预镀得到含有底镍层的预镀件。其中非水 预电镀液的组分为:

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