Як хімічно польські титанові сплави

Титанові сплави широко використовуються в аерокосмічній, медичній пристрої та високому виготовленні через їх високу міцність, резистентність до корозії та біосумісність. Однак шари оксиду поверхні та дефекти обробки часто призводять до поганої обробки, компрометуючи як продуктивність, так і естетику. Хімічне полірування вибірково розчиняє мікроскопічні виступи поверхні, досягаючи дзеркальної обробки при кімнатній температурі без необхідності складного обладнання, що робить його ключовою технологією для обробки поверхневої сплави титану.

Основні принципи хімічного полірування: селективне розчинення та вирівнювання поверхні

Суть хімічного полірування полягає у використанні окислювально -відновлювальної реакції для розчинення мікроскопічних виступів на поверхні титанового сплаву набагато швидше, ніж заглиблені ділянки. Наприклад, у суміші гідрофторної кислоти (HF) та азотної кислоти (HNO₃) HF розчиняє плівку оксиду поверхні (Tio₂), тоді як азотна кислота підтримує стабільність розчину шляхом окислення, запобігаючи надмірній корозії. Під час цієї реакції на поверхні утворюється липка пасиваційна плівка. Його нерівномірна товщина призводить до різної щільності струму: плівка тонша на вистуках і розчиняється швидше, тоді як плівка товща в заглиблених ділянках і розчиняється повільніше. Цей "саморегулюючий" механізм поступово згладжує поверхню, в кінцевому рахунку досягаючи дзеркального покриття. Експериментальні дані показують, що при 20-35 градусах чистий титан (TA1) може бути оброблений сумішшю HF-HNO₃ протягом 20-60 секунд, щоб зменшити шорсткість поверхні з 3,2 мкм до нижче 0,2 мкм, без ризику розливу водню. На відміну від цього, хоча механічне полірування може швидко видалити оксидний шар, він схильний до подряпин та концентрації стресу. З іншого боку, хімічне полірування досягає неруйнівної переробки і особливо підходить для складних структурних частин.

Процес хімічного полірування: від попередньої обробки до після лікування

Попередня обробка: знежирення та очищення

Поверхні з титанового сплаву часто зберігають забруднення, такі як різання рідини та відбитків пальців. Тому вони повинні бути ультразвукове очищення органічним розчинником (наприклад, ацетоном) протягом 10 хвилин з подальшим деіонізованим полосканням води.

Підготовка хімічного полірування розчину

Поширена формула - HF (40%): HNO₃ (65%): H₂O=1: 3: 6 (коефіцієнт об'єму) або спеціалізований агент полірування титанового сплаву (наприклад, Q/Ys.406). Примітки під час підготовки:

Контроль температури: Температуру полірування розчину слід підтримувати між 20-45 градусами. Температура занадто висока прискорить розкладання азотної кислоти і виробляє жовтий дим; Температура занадто низька призведе до недостатньої швидкості реакції.

Вибір контейнера: ПЕ, ПП або ПВХ є кращими. Уникайте металевих контейнерів, які можуть спричинити побічні реакції.

Метод перемішування: Використовуйте магнітне перемішування або перемішування повітря для забезпечення рівномірності розчину та запобігання локалізованій надмірній концентрації.

Контроль процесів полірування

Занурте заготовку в полірувальний розчин протягом часу, регульованого відповідно до товщини оксидного шару (10-20 секунд для тонких шарів, 30-90 секунд для товстих шарів). Ключові робочі точки включають:

Динамічний моніторинг: Перевірте концентрацію розчину кожні 5-10 оброблених заготовки. Поповніть розчин акцій, якщо споживання HF занадто швидке.

Відстань заготовки: Уникайте тісного укладання, щоб запобігти локалізованому перегріву, що може спричинити закипання розчину.

Аварійні заходи: Якщо на поверхні заготовки з’являються чорні плями, негайно вийміть заготовку та повторно повторно підробіть полірувальне рішення.

Після лікування: очищення та пасивація

Після полірування, промийте біговою деіонізованою водою протягом 3 хвилин, а потім занурюйте в титановий пасивуючий агент (наприклад, фосфатний розчин) протягом 3-5 хвилин, утворюючи щільну оксидну плівку та підвищити резистентність до корозії.

Завдяки цим етапам ми можемо хімічно польські титанові сплави, що призводить до більш гладкої та яскравої поверхні. На практиці важливо ретельно контролювати концентрацію та температуру полірувального розчину, щоб уникнути надмірної концентрації або низької температури, що може впливати на полірувальний ефект. Крім того, час полірування залежить від матеріалу та стану поверхні сплаву титану. Зазвичай рекомендується провести невелику кількість тестів, щоб отримати точне розуміння часу полірування.