CN112760693A - 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法 - Google Patents

一种多彩钛合金镀膜表面处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112760693A
CN112760693A CN202011569973.9A CN202011569973A CN112760693A CN 112760693 A CN112760693 A CN 112760693A CN 202011569973 A CN202011569973 A CN 202011569973A CN 112760693 A CN112760693 A CN 112760693A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxidation
titanium
workpiece
voltage
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011569973.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈晓明
王镔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Tiyu New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Changzhou Tiyu New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Tiyu New Material Technology Co ltd filed Critical Changzhou Tiyu New Material Technology Co ltd
Priority to CN202011569973.9A priority Critical patent/CN112760693A/zh
Publication of CN112760693A publication Critical patent/CN112760693A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/26—Anodisation of refractory metals or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/38—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of refractory metals or nickel

Abstract

本发明涉及钛合金表面处理技术领域，尤其涉及一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，包括以下步骤：S1、对钛合金工件表面进行抛光或喷砂处理；S2、彩钛前腐蚀处理；S3、对高电压氧化区域彩钛氧化处理；S4、逐级降低直流电的电压，并依次将工件上其余区域按照氧化电压由高到低的顺序，逐步与彩钛氧化液接触，进行彩钛氧化处理；S5、将工件洗净并干燥，加工完成。按照氧化电压由高到低的顺序，逐步对各个区域逐步进行彩钛氧化处理，可使钛合金表面呈现多样的色彩，满足品种多样的钛合金工件的区分。

Description

一种多彩钛合金镀膜表面处理方法
技术领域
本发明涉及钛合金表面处理技术领域，尤其涉及一种多彩钛合金镀膜表面处理方法。
背景技术
钛及钛合金具有高的机械性能、良好的耐腐蚀性能以及生物相容性等特性，因此钛合金广泛应用于牙齿和骨骼的种植体，以及血管内支架。
目前，市面上存在彩钛氧化的工艺，“彩钛”专业术语叫“阳极氧化着色”，通过阳极氧化作用使钛合金呈现不同的颜色，使得钛金属件具备高辨识度和区分度。目前的彩钛氧化工艺，制得的工件颜色单一，不能满足品种多样、形态相近的钛合金工件的区分。
因此，我们提出了一种多彩钛合金镀膜表面处理方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法。
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行抛光或喷砂处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为3～10min；
S3、将工件上的高电压氧化区域与彩钛氧化液接触，对工件通20～100V的直流电，进行彩钛氧化处理，处理时间为1～10min；
S4、逐级降低直流电的电压，并依次将工件上其余区域按照氧化电压由高到低的顺序，逐步与彩钛氧化液接触，对各个区域逐步进行彩钛氧化处理，每个区域的处理时间为1～10min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
进一步的，先将低电压氧化区域用遮蔽层与彩钛氧化液隔离，将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件高电压氧化区域进行高电压氧化，然后逐级降低直流电的电压，并对工件上的区域按照氧化电压由高到低的顺序逐步去除遮蔽层，然后重新浸入彩钛氧化液，逐步进行彩钛氧化处理。
进一步的，遮蔽层为防水胶或树脂。
进一步的，使用挂具悬挂工件，将工件上的高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对工件的高电压氧化区域进行高电压氧化，然后逐级降低直流电的电压，并将工件上的区域按照氧化电压由高到低的顺序逐步浸入彩钛氧化液，逐步进行彩钛氧化处理。
进一步的，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 50～500mL/L、NH4HF2 30～100mL/L、40％浓度的HF 20～100mL/L、NaF 45～60g/L、稳定剂0.5～5mL/L。
进一步的，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O6 10～250g/L、C3H6O35～50mL/L、H2C2O410～200g/L、C6H8O7 10～200g/L、H2O2 10～100mL/L、C3H8O3 5～50mL/L。
本发明的有益效果是：
1、按照氧化电压由高到低的顺序，逐步对各个区域逐步进行彩钛氧化处理，可使钛合金表面呈现多样的色彩，满足品种多样的钛合金工件的区分。
2、当加工多色彩钛工件，且工件上从高压氧化区域到低压氧化区域依次顺序排列时，采取逐步浸入的方式处理，无需使用遮蔽材料，加工工艺更加简单。
3、当加工双色彩钛工件，或工件上各个区域非顺序排列时，采用遮蔽层隔离的方式处理，色彩区域划分更加精准，满足多样化的加工需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一：
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，应用于加工双色彩钛工件，或工件上各个区域非顺序排列，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行抛光处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为6min；
S3、将低电压氧化区域用遮蔽层遮蔽，使其与彩钛氧化液隔离，将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通92V的直流电，对高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S4、除去遮蔽层，再次将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通80V的直流电，对低电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
由于高电压形成的氧化膜较低电压形成的氧化膜厚，因此氧化着色完成的部分可以一起浸在彩钛氧化液中，而不改变其颜色。
本实施例中，遮蔽层可选用防水胶或树脂，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 60mL/L、NH4HF2 40mL/L、40％浓度的HF 33mL/L、NaF 50g/L、稳定剂2.5mL/L，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O6 50g/L、C3H6O3 10mL/L、H2C2O4 18g/L、C6H8O7 15g/L、H2O2 15mL/L、C3H8O3 12mL/L。
实施例二：
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，应用于加工多色彩钛工件，且工件上从高压氧化区域到低压氧化区域依次顺序排列，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行喷砂处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为6min；
S3、使用挂具悬挂工件，将工件上的高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对工件通92V的直流电，对高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S4、将电压降至80V，将工件上的次高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对次高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；然后将电压降至69V，将工件上的低电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对低电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
本实施例中，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 60mL/L、NH4HF2 40mL/L、40％浓度的HF 33mL/L、NaF 50g/L、稳定剂2.5mL/L，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O650g/L、C3H6O3 10mL/L、H2C2O4 18g/L、C6H8O7 15g/L、H2O2 15mL/L、C3H8O3 12mL/L。
实施例三：
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，应用于加工双色彩钛工件，或工件上各个区域非顺序排列，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行抛光处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为6min；
S3、将低电压氧化区域用遮蔽层遮蔽，使其与彩钛氧化液隔离，将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通69V的直流电，对高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S4、除去遮蔽层，再次将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通26V的直流电，对低电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
本实施例中，遮蔽层可选用防水胶或树脂，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 60mL/L、NH4HF2 40mL/L、40％浓度的HF 33mL/L、NaF 50g/L、稳定剂2.5mL/L，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O6 50g/L、C3H6O3 10mL/L、H2C2O4 18g/L、C6H8O7 15g/L、H2O2 15mL/L、C3H8O3 12mL/L。
实施例四：
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，应用于加工双色彩钛工件，或工件上各个区域非顺序排列，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行抛光处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为6min；
S3、将低电压氧化区域和次高电压氧化区域用遮蔽层遮蔽，使其与彩钛氧化液隔离，将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通92V的直流电，对高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S4、除去遮蔽层，再将低电压氧化区域用遮蔽层遮蔽，再次将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通69V的直流电，对次高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；除去遮蔽层，再次将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件通51V的直流电，对低电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
本实施例中，遮蔽层可选用防水胶或树脂，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 60mL/L、NH4HF2 40mL/L、40％浓度的HF 33mL/L、NaF 50g/L、稳定剂2.5mL/L，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O6 50g/L、C3H6O3 10mL/L、H2C2O4 18g/L、C6H8O7 15g/L、H2O2 15mL/L、C3H8O3 12mL/L。
实施例五：
一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，应用于加工多色彩钛工件，且工件上从高压氧化区域到低压氧化区域依次顺序排列，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行喷砂处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为6min；
S3、使用挂具悬挂工件，将工件上的高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对工件通80V的直流电，对高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S4、将电压降至51V，将工件上的次高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对次高电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；然后将电压降至26V，将工件上的低电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对低电压氧化区域进行彩钛氧化处理，处理时间为5min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
本实施例中，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 60mL/L、NH4HF2 40mL/L、40％浓度的HF 33mL/L、NaF 50g/L、稳定剂2.5mL/L，彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O650g/L、C3H6O3 10mL/L、H2C2O4 18g/L、C6H8O7 15g/L、H2O2 15mL/L、C3H8O3 12mL/L。
对按照实施例一至实施例五所记载的方法处理的钛合金工件进行观察，结果如下：
Figure BDA0002862167080000071
Figure BDA0002862167080000081
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对钛合金工件表面进行抛光或喷砂处理；
S2、使用彩钛前腐蚀液，在25～40℃的工作温度下，对工件整体进行彩钛前腐蚀处理，处理时间为3～10min；
S3、将工件上的高电压氧化区域与彩钛氧化液接触，对工件通20～100V的直流电，进行彩钛氧化处理，处理时间为1～10min；
S4、逐级降低直流电的电压，并依次将工件上其余区域按照氧化电压由高到低的顺序，逐步与彩钛氧化液接触，对各个区域逐步进行彩钛氧化处理，每个区域的处理时间为1～10min；
S5、将工件洗净并干燥，加工完成。
2.根据权利要求1所述的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，先将低电压氧化区域用遮蔽层与彩钛氧化液隔离，将工件整体浸入彩钛氧化液，对工件高电压氧化区域进行高电压氧化，然后逐级降低直流电的电压，并对工件上的区域按照氧化电压由高到低的顺序逐步去除遮蔽层，然后重新浸入彩钛氧化液，逐步进行彩钛氧化处理。
3.根据权利要求2所述的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，遮蔽层为防水胶或树脂。
4.根据权利要求1所述的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，使用挂具悬挂工件，将工件上的高电压氧化区域浸入彩钛氧化液，对工件的高电压氧化区域进行高电压氧化，然后逐级降低直流电的电压，并将工件上的区域按照氧化电压由高到低的顺序逐步浸入彩钛氧化液，逐步进行彩钛氧化处理。
5.根据权利要求1所述的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于，彩钛前腐蚀液包括以下组分：67％浓度的HNO3 50～500mL/L、NH4HF2 30～100mL/L、40％浓度的HF 20～100mL/L、NaF 45～60g/L、稳定剂0.5～5mL/L。
6.根据权利要求1所述的一种多彩钛合金镀膜表面处理方法，其特征在于,彩钛氧化液包括以下组分：C4H6O6 10～250g/L、C3H6O35～50mL/L、H2C2O4 10～200g/L、C6H8O7 10～200g/L、H2O2 10～100mL/L、C3H8O3 5～50mL/L。
CN202011569973.9A 2020-12-26 2020-12-26 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法 Pending CN112760693A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011569973.9A CN112760693A (zh) 2020-12-26 2020-12-26 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011569973.9A CN112760693A (zh) 2020-12-26 2020-12-26 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112760693A true CN112760693A (zh) 2021-05-07

Family

ID=75695849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011569973.9A Pending CN112760693A (zh) 2020-12-26 2020-12-26 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112760693A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113622012A (zh) * 2021-09-10 2021-11-09 西安赛特思捷金属制品有限公司 一种钛合金鱼竿的制备方法
CN113684517A (zh) * 2021-09-10 2021-11-23 西安赛特思捷金属制品有限公司 一种基于阳极氧化的钛板画制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101619480A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 比亚迪股份有限公司 一种复合材料及其制备方法
CN105442019A (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 常州奥斯迈医疗器械有限公司 不引入与钛及钛合金基材不一致元素的阳极氧化着色方法
CN105586625A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 可成科技股份有限公司 钛基多元素薄膜双色阳极形成方法及其制品
CN109234783A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种对环境友好的彩色钛合金阳极氧化膜制备方法
CN110205666A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 广州番禺职业技术学院 一种钛或钛合金饰品的阳极氧化炫彩着色方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101619480A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 比亚迪股份有限公司 一种复合材料及其制备方法
CN105586625A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 可成科技股份有限公司 钛基多元素薄膜双色阳极形成方法及其制品
CN105442019A (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 常州奥斯迈医疗器械有限公司 不引入与钛及钛合金基材不一致元素的阳极氧化着色方法
CN109234783A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种对环境友好的彩色钛合金阳极氧化膜制备方法
CN110205666A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 广州番禺职业技术学院 一种钛或钛合金饰品的阳极氧化炫彩着色方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113622012A (zh) * 2021-09-10 2021-11-09 西安赛特思捷金属制品有限公司 一种钛合金鱼竿的制备方法
CN113684517A (zh) * 2021-09-10 2021-11-23 西安赛特思捷金属制品有限公司 一种基于阳极氧化的钛板画制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112760693A (zh) 一种多彩钛合金镀膜表面处理方法
US2729551A (en) Surface treatment of aluminum and its alloys
US20160017510A1 (en) Multifunctional anodized layer
DE10393234T5 (de) Oberflächenbehandlung von Magnesium und seinen Legierungen
JP2016000857A (ja) ステンレス鋼の不動態化方法
CN112779583B (zh) 一种彩色和厚膜结合的钛合金表面处理方法
US4904352A (en) Electrodeposited multilayer coating for titanium
JP6518877B1 (ja) アルマイト部材の製造方法、アルマイト部材及び処理剤
US9080250B2 (en) Metal treatment to form a surface layer
US2324106A (en) Process of ornamentation
US3207679A (en) Method for electroplating on titanium
CN108914192B (zh) 一种不锈钢亚光处理工艺
JP7467758B2 (ja) 暗色クロム層を基板に電着させる方法および少なくとも片面が暗色クロム層で完全に覆われた基板
JP2000282251A (ja) アルミニウム基材及びアルミニウム合金基材の塗装方法並びに塗装物
JPS63149396A (ja) 弁金属の陽極酸化前処理方法
CN216585268U (zh) 阳极化铝合金轮辋
US20180291522A1 (en) Nitinol Fatigue Resistance Using Electropolishing, Magnetoelectropolishing, Anodizing and Magnetoanodizing or Combinations Thereof Under Oxygen Evolution Regime
CN105862100B (zh) 一种5086铝合金胶接前的表面处理方法
US2109675A (en) Method of eliminating embrittlement and corrosion of pickled metal
KR102380019B1 (ko) 양극산화를 이용한 순금 및 순은제품 표면 처리방법
US20210079550A1 (en) Surface treatment method for metal housing
US2330608A (en) Preparing stock for coating and electroplating
CN117265613A (zh) 金属构件的表面处理方法及装置
US2475945A (en) Method of chemically coating metallic articles of aluminum or predominantly of aluminm and solution for use therein
CN117203379A (zh) 铝材料的表面处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210507

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication