Cara Menggilap Kimia Aloi Titanium
Aloi titanium digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, peranti perubatan, dan pembuatan mewah kerana kekuatan tinggi, rintangan kakisan, dan biokompatibiliti. Walau bagaimanapun, lapisan oksida permukaan dan kecacatan pemprosesan sering menyebabkan penamat yang lemah, menjejaskan kedua -dua prestasi dan estetika. Penggilap kimia secara selektif membubarkan protrusion permukaan mikroskopik, mencapai kemasan seperti cermin pada suhu bilik tanpa memerlukan peralatan kompleks, menjadikannya teknologi utama untuk rawatan permukaan aloi titanium.
Prinsip teras penggilap kimia: pembubaran selektif dan lingkungan permukaan
Intipati penggilap kimia adalah menggunakan tindak balas redoks untuk membubarkan protrusi mikroskopik pada permukaan aloi titanium jauh lebih cepat daripada kawasan tersembunyi. Sebagai contoh, dalam campuran asid hidrofluorik (HF) dan asid nitrik (HNO₃), HF membubarkan filem oksida permukaan (TiO₂), manakala asid nitrik mengekalkan kestabilan larutan melalui pengoksidaan, mencegah kakisan yang berlebihan. Semasa tindak balas ini, filem passivation melekit di permukaan. Ketebalannya yang tidak sekata menghasilkan kepadatan semasa yang berbeza -beza: filem ini lebih nipis pada protrusions dan larut lebih cepat, sementara filem itu lebih tebal di kawasan tersembunyi dan larut lebih perlahan. Mekanisme "mengawal diri" ini secara beransur-ansur melicinkan permukaan, akhirnya mencapai kemasan seperti cermin. Data eksperimen menunjukkan bahawa pada 20-35 darjah, titanium tulen (TA1) boleh dirawat dengan campuran HF-HNO₃ selama 20-60 saat untuk mengurangkan kekasaran permukaannya dari RA 3.2μm hingga di bawah RA 0.2μm, tanpa risiko pelindung hidrogen. Sebaliknya, sementara penggilap mekanikal dengan cepat dapat mengeluarkan lapisan oksida, ia terdedah kepada calar dan kepekatan tekanan. Penggilap kimia, sebaliknya, mencapai pemprosesan yang tidak merosakkan dan sangat sesuai untuk bahagian struktur yang kompleks.
Proses Penggilap Kimia: Dari Pretreatment hingga Rawatan Pasca
Pretreatment: degreasing and cleaning
Permukaan aloi titanium sering mengekalkan bahan cemar seperti pemotongan cecair dan cap jari. Oleh itu, mereka mesti dibersihkan secara ultrasonik dengan pelarut organik (seperti aseton) selama 10 minit, diikuti dengan bilas air yang berair.
Penyediaan penyelesaian penggilap kimia
Formula biasa ialah HF (40%): Hno₃ (65%): H₂o=1: 3: 6 (nisbah volum), atau ejen penggilap aloi titanium khusus (seperti Q/Ys.406) boleh digunakan. Nota semasa penyediaan:
Kawalan suhu: Suhu penyelesaian penggilap perlu dikekalkan antara 20-45 darjah. Suhu yang terlalu tinggi akan mempercepatkan penguraian asid nitrik dan menghasilkan asap kuning; Suhu terlalu rendah akan mengakibatkan kadar tindak balas yang tidak mencukupi.
Pemilihan kontena: PE, PP, atau PVC lebih disukai. Elakkan bekas logam yang boleh menyebabkan tindak balas sampingan.
Kaedah pengadukan: Gunakan pengadukan magnet atau pengadukan udara untuk memastikan keseragaman penyelesaian dan mencegah kepekatan berlebihan setempat.
Kawalan proses menggilap
Tenggelamkan bahan kerja dalam larutan penggilap untuk masa yang diselaraskan mengikut ketebalan lapisan oksida (10-20 saat untuk lapisan nipis, 30-90 saat untuk lapisan tebal). Titik operasi utama termasuk:
Pemantauan Dinamik: Periksa kepekatan penyelesaian setiap 5-10 bahan kerja yang diproses. Tambah semula penyelesaian saham jika penggunaan HF terlalu cepat.
Jarak kerja: Elakkan menutup rapat untuk mengelakkan terlalu panas setempat yang boleh menyebabkan penyelesaian mendidih.
Langkah-langkah kecemasan: Jika bintik-bintik hitam muncul di permukaan bahan kerja, keluarkan bahan kerja dengan segera dan sediakan semula penyelesaian penggilap.
Rawatan pasca: Pembersihan dan Passivation
Selepas menggilap, bilas dengan air berair selama 3 minit dan kemudian tenggelam dalam ejen passivating titanium (seperti larutan fosfat) selama 3-5 minit untuk membentuk filem oksida padat dan meningkatkan ketahanan kakisan.
Melalui langkah -langkah ini, kita boleh menggilap aloi titanium kimia, menghasilkan permukaan yang lebih lancar dan lebih cerah. Dalam praktiknya, adalah penting untuk mengawal kepekatan dan suhu penyelesaian penggilap dengan teliti untuk mengelakkan kepekatan yang berlebihan atau suhu rendah, yang boleh menjejaskan kesan penggilap. Tambahan pula, masa penggilap bergantung kepada bahan dan keadaan permukaan aloi titanium. Secara umumnya disyorkan untuk menjalankan sebilangan kecil ujian untuk mendapatkan pemahaman yang tepat pada masa penggilap.
