CN1754992A - 钛镍合金电化学抛光液 - Google Patents

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缪卫东
米绪军
栗华矗
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Abstract

本发明涉及一种钛镍合金电化学抛光液配方。该电化学抛光液为无水抛光液，由多种醇类、高氯酸、添加剂组成。本配方不但可有效去除钛镍合金冷热加工过程中生成的厚氧化层、润滑剂(如石墨)层和夹杂物，有利于得到良好的抛光表面，而且具有加工效率高、实用性强、使用寿命长等特点，适用于不同成分、不同形状的钛镍合金。可用于钛镍合金电镀前的表面预处理，也可替代常规的钛镍合金表面酸洗，还可以作为钛镍合金元件的表面最终处理，应用范围广泛。

Description

钛镍合金电化学抛光液
技术领域
本发明涉及一种用于钛镍合金的电化学抛光液，属于一种化学配方。
背景技术
目前，一般传统的用于去除钛镍合金在冷热加工过程中形成的表面氧化层、润滑剂层及油渍污垢，以及提高表面粗糙度的表面处理方法有机械加工法、化学酸洗法等等。钛镍合金的机械加工性能较差，采用机械加工法加工钛镍工件比较困难。同时该方法受工件的形状限制也较多，对于形状复杂的工件、线材、薄板和细小的工件，用机械加工法难以实现，而且机械加工后在工件表面会形成一层冷作硬化的变形层，磨削时还会在表层夹杂一些抛光磨料；而用化学酸洗法则存在着氢脆的危险，而且酸洗后的钛镍合金元件表面粗糙度，尤其是光泽度不很理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钛镍合金表面处理的电化学抛光液，以得到良好的抛光表面，具有加工效率高、实用性强、使用寿命长等特点。
本发明所提供的钛镍合金电化学抛光液为无水抛光液，由多种醇类、高氯酸、添加剂组成。
本发明中的多种醇类指一价醇、二价醇、三价醇、四价醇中的一种或多种。
本发明中的添加剂指糖精、明胶、铬酐、氢氟酸、磺基水杨酸、草酸、柠檬酸、NTA、EDTA、乙二胺中的一种或多种。
本发明根据加工表面的最终要求、加工效率等不同的需求，可在一定范围内调整各组分的比例。
表1  钛镍合金电化学抛光液组分
  成分   体积比％
  醇类   75～97
  高氯酸   3～25
  添加剂   5～60克/升
本发明提供的电化学抛光液由于含有高氯酸，在使用时抛光液温度应控制在0～30℃之间。
本发明的优点是：
1.本电化学抛光液因不含有水的组分而降低了对钛镍合金基体的浸蚀，不但有助于得到良好的抛光表面，而且具有加工效率高、实用性强、使用寿命长等特点；
2.采用本电化学抛光液得到的钛镍合金表面无夹杂、无氢脆；
3.通过调整电化学抛光液成分及比例、抛光电压、抛光温度和阴阳极间距等电化学抛光工艺参数，可得到不同表面质量和加工效率的钛镍合金元件，满足不同形状、不同成分钛镍合金元件的加工。
4.可广泛用于航空航天、机械制造、医疗等多个领域。
本发明的应用范围包括：
1.作为钛镍合金电镀前的表面预处理。以钛镍合金为阳极，电化学抛光液为介质，对其进行电化学表面预处理，可以方便快捷地除去合金表面的油污和杂质。
2.替代常规的钛镍合金表面酸洗工序。除表面质量较常规的酸洗处理有所提高外，材料氢脆危险小也是一大优点。
3.作为钛镍合金元件的表面最终处理。由于电化学抛光后，钛镍合金表面生成了一层均匀、致密的氧化层，提高了合金表面的光洁度、耐腐蚀性能和生物相容性能，可以作为工业零件、医疗器械等钛镍合金元件的最终表面处理。
4.用于钛镍合金的金相分析试样及透射电镜试样制备。
5.本电化学抛光液除应用于钛镍合金外，还可应用于部分钛合金及镍合金。
6.本电化学抛光液除应用于正常的电化学抛光工艺过程外，还可用于电解研磨、电化学擦削、电解加工等工艺过程。
具体实施方式
以待处理的钛镍合金为阳极，不锈钢、铅等材料为阴极，本发明所提供的电化学抛光液为电解质，在一定的外加电压下(12～40V)，使直流电流通过电解池，在阴阳两极分别发生氧化反应和还原反应，于是阳极金属不断溶解，达到有效去除钛镍合金冷热加工过程中生成的厚氧化层、润滑剂(如石墨)层和夹杂物，整平钛镍合金元件表面并使之产生光泽的目的。
应用举例1：
抛光对象：钛镍合金直径为10mm的片材
以钛镍合金为阳极，铅为阴极，本发明所提供的电化学抛光液为电解质(高氯酸15％，正丁醇45％，甲醇40％，外加乙二胺22克/升)，在25V的外加电压下，抛光10秒到50秒可达到较好的抛光表面，抛光速度约为24mg/cm2·min。
应用举例2：
抛光对象：钛镍合金直径为1.0mm的丝材
以钛镍合金为阳极，不锈钢为阴极，本发明所提供的电化学抛光液为电解质(高氯酸5％，正丁醇95％，外加氢氟酸50克/升)，在22V的外加电压下，抛光8秒到40秒可达到较好的抛光表面，抛光速度约为22mg/cm2·min。
应用举例3：
抛光对象：钛镍合金直径为0.20mm的丝材
以钛镍合金为阳极，不锈钢为阴极，本发明所提供的电化学抛光液为电解质(高氯酸8％，乙醇32％，正丁醇60％，外加乙二胺16克/升，草酸15克/升)，在18V的外加电压下，抛光6秒到30秒可达到较好的抛光表面，抛光速度约为18mg/cm2·min。

Claims (1)

  1. 一种钛镍合金电化学抛光液，其特征是：该电化学抛光液为无水抛光液，由多种醇类、高氯酸、添加剂组成；其组分按体积比：多种醇类75～97％，高氯酸3～25％，添加剂5～60克/升，多种醇类指一价醇、二价醇、三价醇、四价醇中的一种或多种；添加剂指糖精、明胶、铬酐、氢氟酸、磺基水杨酸、草酸、柠檬酸、NTA、EDTA、乙二胺中的一种或多种。
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