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TC4鈦合金材料鍛造清理的相關工藝 | TC4鈦合金材料（liào）鍛造清理的相關工藝 |
[ 信息發（fā）布:管理員 | 發布時間:2019-07-16 | 瀏覽:3037次 ] |
所有的鈦（tài）合金鍛造加熱（rè）處理中形成（chéng）的氧（yǎng）化物鏽皮及α殼層很脆，並在隨後的鍛造（zào）或在終鍛中誘發裂（liè）紋或在其後的機械加工過程中（zhōng）造成刀具磨損。因此，最好在連續鍛造之間清理掉鏽皮及α殼層，並且在鍛件（jiàn）交（jiāo）付用戶前必須去除鏽皮及（jí）α殼層。

鈦合金（jīn）鍛（duàn）件的清理技術有（yǒu）兩個方麵：其一是氧化皮的清除；其二是α殼（ké）層的清除。鏽皮可用機械方（fāng）法，如噴砂清除；或用化學方法，如融（róng）溶（róng）鹽除鏽法（fǎ）。除鏽方法的選擇決定（dìng）於零件大小、複雜程度（dù）及其成本。
噴砂是（shì）清除鏽皮（pí）的有（yǒu）效方法，它可以清除0.13～0.76mm厚的鏽皮，可用100～150目的鋯砂或鋼（gāng）砂，氣壓可達275Pa。雖然噴砂對各種尺寸的鍛件（jiàn）都可，但多用於中（zhōng）、大型鈦合金鍛件（jiàn）。噴砂設備可以采用（yòng）裝有磨料的滾筒、噴丸或噴砂（shā）裝置。噴砂後要酸洗以（yǐ）去除α殼層。
溶鹽除鏽是另一種去除氧化（huà）皮的有效方法，且亦隨之酸洗去除（chú）α殼層。一通（tōng）常采用溶鹽（yán）除鏽並（bìng）酸洗的流程（chéng）圖，溶液成（chéng）分及（jí）有關參數（shù）。溶（róng）鹽除鏽用的（de）架子一般是木製的、鈦的或不鏽鋼的，以防（fáng）在工件和架子之間產生電勢，而產（chǎn）生對工件（jiàn）的電侵（qīn）蝕或（huò）產生電（diàn）弧。溶（róng）鹽除鏽（xiù）經常用（yòng）於中（zhōng）、小型鍛件，在大（dà）批量鍛件的情況下，操作係統可完全自動化。
酸洗用來清（qīng）除鏽皮下的α殼（ké）層，其工藝如下：
(1)用噴砂或堿鹽進行整體清理。
(2)若采用堿清洗則應在清潔的流動水中充分清洗。
(3)在砂酸-氫氟酸水溶液中酸（suān）洗5～15min。溶液（yè）含15%～40%HNO3，1%～5%HF，操作溫度為25～60℃。通常（cháng）酸含（hán）量(尤其對於α+β和β合金)常取上述酸含（hán）量範圍的中間值(例如30%～35% HNO3，2%～3%HF，或HNO3與HF的比例為10：1到15：1)。然而HNO3，HF約為2：1的化學溶液可達到0.025mm/min的清除效果，而吸氫最少（shǎo）。
采用混合酸時，酸液中鈦含量不斷（duàn）增加，從而（ér）使酸洗效果（guǒ）減退。通常認為鈦含量12g/L已最（zuì）高限度，超過該值應將溶液廢棄。可以通過過濾或加入（rù）其他（tā）有機化學添加劑進行溶液處理，以延長酸洗液的壽命。
(4)在清水中徹底清洗鍛件。
(5)用熱水（shuǐ）清洗以加速幹燥，洗畢讓其幹燥。
在酸洗中對金屬進行清除清洗所需的時間主要由α殼厚度、酸洗槽操作條件、工藝技術條件的需要（yào）和工件（jiàn）吸氫的趨勢幾個因素決定。酸洗給鈦合金過度（dù）吸氫提供條件，因此必（bì）須細心控製。酸洗中金屬清除（chú）速率一般是（shì）0.03mm/min或更多，這一速率強烈地受下列因素的影響，如合（hé）金種類、酸的濃度、溶液（yè）溫度及鈦的含（hán）量。每個表（biǎo）麵金屬清除厚度達0.25～0.38mm通常足以清除α殼（ké）層。但有時可能（néng）需要更多或更少（shǎo）的清除量，這取決於合金種（zhǒng）類及處理的鍛件存在的特定條件。
酸洗中每清除0.03mm的表麵金屬則吸氫可達10×10-6，這取決於特定的（de）酸洗液及濃度溫度條件（jiàn），在酸洗中α合金比(α+β)合金吸氫趨勢小，而(α+β)合金又比β合金在（zài）酸洗中吸氫趨勢小。酸洗中吸氫趨勢隨金屬清（qīng）除（chú）速率（lǜ）的減（jiǎn）小(由於溶液中鈦含量增加（jiā）)而增加；隨清洗溫度升高(高於60℃)而增加；以及（jí）隨工件表麵積-體積相對比率的（de）增（zēng）大而增加。一般說來，在一（yī）定溶液濃度及溫度下金屬（shǔ）清除速率必須超過氫擴散速度。清洗後，如氫含量超過鍛件中允許最大的氫含量140～170cm3/100g，則需增加真空除氫退火。
零件不需要酸洗的部（bù）分，事先應塗上油漆以（yǐ）保護。但需注（zhù）意，夾持零件的掛架（jià）隻能與鍛件塗（tú）有漆（qī）層部分接觸。
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