TC4鈦棒
、TC4鈦合金棒等鈦合金材料表面氧化皮去除方法
發(fā)布時間 ：2019-05-29 16:26:19
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TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性
、小密度
、高比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點，在航空航天
、石油化工
、造船、汽車和醫(yī)藥等部門都得到成功的應用
。TC4鈦合金在熱成型過程中
，其表面會形成一層氧化皮，熱成形溫度不同
，得到的氧化皮顏色也不一樣
。其中，熱成形溫度在約600℃時
，氧化皮呈藍色
；熱成形溫度在約850℃時，氧化皮呈灰色偏紅
；而熱成形溫度在900℃時
，氧化皮呈灰色。隨著溫度的升高
，氧化皮的去除難度逐漸加大
。國內(nèi)外對鈦合金氧化皮的去除大多采用兩步法，即先熔融堿洗
，然后酸洗
；但是
，熔融堿洗介質(zhì)溫度較高
，大約能達到450℃，且易造成α＋β和β鈦合金半成品的過早時效強化
，給進一步加工帶來困難
。另外，熱堿洗后再用硝酸和氫氟酸清洗還可能會導致鈦合金表面氫脆腐蝕
。
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研究人員針對在590
、850和920℃三種溫度下得到的氧化皮，先經(jīng)低溫堿溶液洗
，然后酸洗以去除其表面的氧化層的工藝進行了研究
。采用光學顯微鏡對氧化皮形貌進行表征，研究了時間對去除氧化皮的影響
，且通過國際上較先進的美國LECO公司RH-404定氫儀對去除氧化皮后鈦合金的氫質(zhì)量分數(shù)進行了測定
。
試驗所用堿液為工業(yè)純NaOH和工業(yè)純NaNO2的混合過飽和溶液
，酸洗采用氫氟酸和硝酸的混合溶液（體積比為HF∶HNO3∶H2O=1∶1∶3）。將經(jīng)過熱堿洗并用水沖洗后的TC4鈦合金完全浸泡在酸液中20s后取出
，然后用自來水沖洗
。最后，將上述試樣經(jīng)丙酮或酒精超聲波清洗之后干燥稱量
，采用電子天平對熱堿洗
、酸洗前后試樣的質(zhì)量進行測量，精度為0.001g
。通過分析表明
，先采用熱堿洗后酸洗的過程，TC4鈦合金表面的氧化皮可以完全被去除
。結(jié)論如下:
（1）TC4鈦合金熱成形表面氧化皮厚度不到2μm
。
（2）通過熱堿洗、酸洗過程
，TC4鈦合金表面的氧化皮可以完全被去除
，堿液配比為700g/L NaOH＋250g/L NaNO2，煮沸時溫度約為160℃
，過飽和熱堿液浸泡6h即可達到去除效果
。
（3）帶有氧化皮的TC4鈦合金通過熱堿洗、酸洗過程氫的質(zhì)量分數(shù)變化不大
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