CN101892506A - 一种钛合金阳极氧化膜的后处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，对阳极氧化膜进行的具体操作为氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥。该工艺能在不需要外加电源的情况下，对钛合金氧化膜进行有效地封闭，具有操作方便，工艺简单，环境友好的特点，是一种绿色、安全的钛合金氧化膜后处理工艺方法。

Description

一种钛合金阳极氧化膜的后处理方法

技术领域

本发明涉及一种钛合金阳极氧化之后的表面处理工艺，特别是一种安全环保条件下钛合金阳极氧化膜的后处理工艺，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

钛及钛合金是一种比强度高，耐蚀性强的新型材料，具有极其优越的高温性能和易钝化性能，被大量应用于航空航天、舰船、化学等诸多领域。阳极氧化则是一种能提高钛合金氧化膜层厚度及抗腐蚀性能的有效表面处理方法，它使得钛合金能够应用于不同的工作环境，满足不同的工业乃至医学用途。阳极氧化膜层的性能主要取决于它的组成、结构以及厚度。

但钛合金氧化膜本身具有很多的孔洞及缝隙，因而其比表面积也相对较大，容易吸收环境中的水与腐蚀性物质，腐蚀性的物质会通过这些地方进入到膜层内部，从而降低膜层的使用寿命，另外阳极氧化膜的表面粗糙度比较大，因而钛合金氧化膜需要进一步的后处理，即封闭处理。目前钛合金阳极氧化膜后处理普遍采用沸水封闭的方法，沸水封闭的能耗比较大，且不能完全地封闭氧化膜的表面孔隙，从而不能有效地提高钛合金氧化膜的使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，能在较低的能耗，不需要外加电源的情况下，对钛合金氧化膜进行有效地封闭，在物理和化学的协同作用下，有效堵塞氧化膜表面的孔洞与缝隙，达到封闭的效果。同时本工艺能在很大程度上减小后处理工艺在处理工程中对环境和人体造成的危害，降低生产废液的处理难度。该工艺具有操作方便，工艺简单，环境友好的特点，是一种绿色、安全的钛合金氧化膜后处理工艺方法。

上述基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，对钛合金氧化膜进行如下操作：

氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥

后处理操作过程的条件为

乙酸钙    5g/L～20g/L

温度      60℃～100℃

封闭时间  10min～30min

在所述基于乙酸钙体系的后处理工艺步骤中将阳极氧化后的钛合金试样，置于规定温度下的乙酸钙溶液中浸泡，在规定的封闭时间内取出即可。

本发明的优点在于：步骤简单、能耗低；后处理溶液成分单一，有利于工厂的槽液分析与监控；后处理步骤中不采用铬酸等有毒物质，很大程度上降低对环境的污染和人体的危害。另外，该后处理方法可以有效封闭在高强高韧钛合金生成的氧化膜，封闭后氧化膜致密均匀，耐腐蚀性能得到明显提高，表面粗糙度大大降低，耐盐雾腐蚀1500h以上。

附图说明

图1是实施例1中后处理后钛合金阳极氧化膜外观照片。

图2是实施例2中后处理后钛合金阳极氧化膜外观照片。

图3是实施例1中钛合金阳极氧化膜的封闭前的扫描电镜表面照片。

图4是实施例1中钛合金阳极氧化膜的封闭后的扫描电镜表面照片。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

1、原材料

TB6钛合金片材(长10cm，宽2.5cm，厚2mm，总面积约为50cm²)，在酒石酸铵体系中进行了阳极氧化。

2、后处理工艺步骤

氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥

3、后处理步骤条件

乙酸钙      10g/L

温度        85～95℃

后处理时间  15min

4、后处理结果

在此种配方条件下TB6钛合金试片在酒石酸铵体系中成膜为黄色，表面光滑均匀，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。采用非磁性测量法按GB/T4957的规定进行，用涡流测厚仪测量后处理后阳极氧化膜厚度，其厚度在8～9μm范围内。

实施例2

1、原材料

TB6钛合金片材(长10cm，宽2.5cm，厚2mm，总面积约为50cm²)，在酒石酸铵体系中进行阳极氧化。

2、后处理工艺步骤

氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥

3、后处理步骤条件

乙酸钙      15g/L

温度        65～75℃

后处理时间  10min

4、成膜结果

在此种配方条件下TB6钛合金试片在酒石酸铵体系中成膜为黄色，表面光滑均匀，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。

实施例3

1、原材料

TC4钛合金片材(长10cm，宽2.5cm，厚2mm，总面积约为50cm²)，在HB/Z 347-2002中规定的硫酸磷酸体系中进行阳极氧化。

2、后处理工艺步骤

氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥

3、后处理步骤条件

乙酸钙      20g/L

温度        75～85℃

后处理时间  20min

4、成膜结果

在此种配方条件下TC4钛合金试片在HB/Z 347-2002中规定的硫酸磷酸体系中成膜为灰色，表面光滑均匀，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。

以上本发明实施例仅是实施过程而并非限定本发明。

Claims (3)

1.一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，其特征在于，对钛合金阳极氧化膜进行如下操作：阳极氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥。

2.如权利要求1所述的后处理操作，其特征在于，具体工艺参数如下：

乙酸钙        5g/L～20g/L

温度          60℃～100℃

封闭时间      10min～30min。

3.如权利要求1所述的基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，其特征在于，将阳极氧化后的钛合金试样，置于规定温度下的乙酸钙溶液中浸泡，在规定的封闭时间内取出即可。

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