1. 有关钛合金的耐腐蚀性问题
请告知盐酸的浓度和反应温度,但如果没有氯酸钠的情况下,就算是在常温,钛在7%以上的盐酸中腐蚀率都很高,另外,如果你是37%的浓盐酸,在这种工况下可以参照钛在王水中的耐腐蚀性:在常温时腐蚀速率小于0. 025mm/年,在50度以上腐蚀就变的明显,在沸腾时腐蚀速率高达1.1mm/年
2. 钛合金的耐腐蚀性如何
钛是具有强烈钝化倾向的金属,在空气中和氧化性或中性水溶液中能迅速生成一层稳定的氧化性保护膜,即使因为某些原因膜遭破坏,也能迅速自动恢复。因此钛在氧化性、中性介质中具有优异的耐腐蚀性。
由于钛的巨大钝化性能,在许多情况下与异种金属接触时,并不加快腐蚀,而可能加快异种金属的腐蚀。如在低浓度非氧化性的酸中,若将Pb、Sn、Cu或蒙乃尔合金与钛接触形成电偶时,这些材料腐蚀加快,而钛不受影响。
而在盐酸中,钛与低碳钢接触时,由于钛表面产生新生氢,破坏了钛的氧化膜,不仅引起钛的氢脆,而且加快钛的腐蚀,这可能是由于钛对氢有高度的活性所致。
3. 请问钛合金常见的腐蚀形式
1、缝隙腐蚀
在金属构件缝隙或者缺陷处,由于电解质的滞流构成电化学电池而引起局部腐蚀现象,在中性和酸性溶液中,钛合金缝隙处发生接触腐蚀概率远大于碱性溶液,接触腐蚀并不发生在整个缝隙面,而是最终导致局部穿孔破坏。
2、点蚀现象
钛在多数盐溶液中无点蚀现象,其多发生在非水溶液以及沸腾的高浓氯化物溶液中,溶液中卤素离子对钛表面的钝化膜进行腐蚀,并向钛内部扩散而发生点蚀,点蚀孔径小于其深度。某些有机介质也会和钛合金在卤素溶液中发生点蚀现象,钛合金在卤素溶液中的点蚀一般发生在高浓度高温环境下,此外,在硫化物和氯化物中的点蚀需要特定的条件且有限。
3、 氢脆
氢脆(HE)又称氢致开裂或氢损伤,是钛合金早期损伤失效原因之一,钛及其钛合金表面的钝化膜有很高的强度,氢脆的敏感随强度的升高而增加,所以钝化膜氢脆很敏感。
4、接触腐蚀
钛表面的钝化氧化膜促进钛电位移向正电位,提高了钛材耐酸性和水介质的腐蚀。由于钛合金表面较高的电位,势必造成与其接触的其他金属形成电化学回路而造成接触腐蚀。钛合金易在下面两类介质中发生接触腐蚀:第一类是自来水、盐溶液、海水、大气、HNO3、醋酸等,该溶液Cd、Zn、Al 的稳定电极电位比Ti 更负,阳极腐蚀的速率激增6~60倍曰第二类是H2SO4、HCl 等,Ti 在这些溶液中,可能处于钝化态,也可能处于活化态,实际接触腐蚀过程中常见的为第一类溶液腐蚀。通常采用阳极化处理在基体表面形成改性层,阻碍接触腐蚀。
4. 钛合金耐磨损件主要应用于什么地方
很多啦,典型如航空,人体器官再植等。
钛合金广泛应用于航空航天、化工及生物医疗领域,但是其硬度较低,抗磨减摩性能差,限制了其应用,因此,利用表面改性技术改善钛合金的表面性能备受关注。通常最常用的方法是进行化学处理或化学氧化,来提高和改善基体与涂覆层的结合力以及表面的耐蚀性能。但是,化学氧化所得到的氧化膜层较薄,耐蚀性和耐久性较差。钛合金表面的氧化膜使得在钛上进行化学镀、电镀难以实现。相比之下,微弧氧化处理目前普遍被认为是最有前途的钛合金表面处理方法。
钛合金用于飞机
一般钛和钛合金比常用的生物体用合金CoCr合金和316L不锈钢的耐磨性都较差,而且所产生的磨损粉在生物体内都有可能产生不良影响。因此,新开发的一些生物体用钛合金在生物体内使用之前往往都要采取适当的表面处理,以提高其抗磨性。为了进一步达到提高钛合金耐蚀性、耐磨性、抗微动磨损性、高温抗氧化性等目的,对钛合金进行表面处理是进一步扩大钛合金使用范围的有效途径,可以这么说目前对金属的表面处理方法几乎全部应用到了钛合金的表面处理上,包括金属电镀、化学镀、热扩散、阳极氧化、热喷涂、低压离子工艺、电子和激光的表面合金化、非平衡磁控溅射镀膜、离子氮化、PVD法制膜、离子镀膜、纳米技术等等。来看在钛合金表面形成TiO、TiN、TiC渗镀层及TiAlN多层纳米膜表面氧化处理提高其表面耐磨性仍是研究重点。
液相沉积:TC4表面液相沉积生物陶瓷涂层。近年来,通过化学处理,在钛合金基体植入件表面制取生物陶瓷涂层的探索性研究已有公开的报道。如用高浓度的NaOH或H2O2处理工艺提出的两步碱处理工艺,还有人引入了乙烯基三乙氧基硅烷和聚丙烯酸钠等调制剂来获得生物陶瓷涂层。对TC4钛合金进行简单的酸碱预处理后,再在一种仿体液的快速钙化溶液(FCS)中浸泡沉积,以期获得梯度结合的生物活性好的钛基HA生物陶瓷涂层复合材料。该方法的研究对钛合金直接作为硬组织植入材料应用有着十分重要的理论意义和潜在的经济价值。
表面氧化处理:离子注入与其它表面处理技术相比显示了诸多优点,与物理或化学气相沉积相比,主要优点在:①膜与基体结合好,抗机械、化学作用不剥落能力强;②注入过程不要求升高基体温度,从而可保持工件几何精度;③工艺重复性好等。许多研究者报道了氮离子注入对Ti6Al4V钛合金表面成分、组织结构、硬度及摩擦学性能有良好改善效果。TiC也是超硬相,故钛合金经离子注入碳也同样可以强化钛合金表面。但是由于等离子体基离子注入并非连续过程,施加每一负脉冲电位时,随着脉冲电位由零下降至谷值,再回升至零,发生着溅射和注入两个过程。如果等离子体中含有金属或碳离子时,在脉冲电位为零时,在一定条件下还会在表面形成单一碳沉积层,在一定脉冲电压(10~30kV)作用下,该单一碳层的结构为类金刚石碳(DLC)。从而可以获得比注氮层摩擦系数更低,耐磨性更好的表面改性层。表面单一碳层经实验确定其为DLC膜。经这样处理的钛合金,表面硬度提高4倍,在同种材料构成摩擦副,干摩擦条件下,摩擦系数由0·4下降至0·1,耐磨性较未离子注入的提高30倍以上。
离子束增强沉积(IBED):利用离子束增强沉积(IBED)方法制备了CrC硬质膜,可用于钛合金的微动磨损防护。研究表明,CrC显示出最好的微动疲劳特性;而喷丸后涂覆的CrC膜则显示出了最高的微动磨损抗力。离子轰击:TC11钛合金经氮离子轰击表面处理后,表面可获得由TiN和Ti2N组成的改性层,硬度为600~800HV;表面硬度的提高,有利于改善TC11钛合金的耐磨性。等离子渗氮与喷丸处理:利用直流脉冲等离子电源装置对Ti6Al4V钛合金表面渗氮处理,采用喷丸形变强化(SP)对渗氮层进行后处理,在钛合金表面获得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相组成的渗氮层,该改性层能够显著地提高钛合金常规磨损和微动磨损(FW)抗力,但降低了基材的FF抗力。渗氮层的减摩和抗磨性能与SP引入的表面残余压应力协同作用,使钛合金FF抗力超过了SP单独作用。提高渗氮层韧度对改善钛合金FF和FW性能均十分重要。DLC膜:复合碳膜具有独特的物理、力学和化学性能,它已被作为众多的研究对象。利用射频等离子体增强化学气相沉积法制备类金刚石薄膜,其主要目的也是为提高钛合金的表面硬度和耐摩擦性。试验结果表明膜中钛含量超过9%,膜的硬度将会下降,且膜基结合力强度也是有限的。
涂层技术:涂层技术是改善钛合金抗氧化性的有效方法。美国一家公司研究出一种改善钛合金抗氧化性能的新方法,在钛合金基体上加一种均匀的铜合金涂层。涂层所用的铜合金可从以下三种组成中选取一种:1·铜+7%铝;2·铜+4·5%铝;3·铜+5·5%铝+3%硅。涂层是在基体温度低于619℃的条件下进行涂覆的。电镀:在钛合金表面镀镍、镀硬铬、镀银等。镀银目的是提高钛合金的导电性和钎焊性。钛合金基体上有一层致密的氧化物薄膜,电镀不易进行,所以电镀前必须对钛合金表面进行预处理。
激光淬火:据报道钛合金TC11微动磨损量随法向载荷和微动幅度的增大而增加。激光淬火后钛合金TC11抗微动磨损能力有所提高,其提高幅度与微动幅度大小,抗微动磨损能力的改善是激光淬火使组织细化、硬度提高的结果。激光熔覆:航空发动机钛合金镍基合金摩擦副的接触磨损是航空发动机使用中的一大难题,利用激光熔覆技术可获得优良的涂层,为燃气涡轮发动机零件的修复开创了一条新途径,熔覆合金粉末是CoCrW和WC的机械混合物,提高了高温耐磨和抗腐蚀性能,技术特点是制备时间短,质量稳定,并消除了由于热影响可能产生的裂纹问题。
交流微弧氧化:微弧氧化(MAO)是一项在金属表面生长氧化物陶瓷膜的新技术。它从阳极氧化发展而来,但它施加了几百伏的高压,突破了阳极氧化对电压的限制。该技术通过微弧放电区瞬间高温高压烧结直接把基体金属变成氧化物陶瓷,并获得较厚的氧化物膜。对钛合金表面微弧氧化膜,获得膜的硬度高并与金属基体结合良好。改善了钛合金表面的抗磨损、抗腐蚀、耐热冲击及绝缘等性能,在许多领域具有应用前景。
5. 简述航空金属材料常用的防腐措施
飞机结构中最常见的金属腐蚀有︰麻点腐蚀(pitting corrosion)、异电位腐蚀(galvanic corrosion)、鳞落腐蚀(exfoliation)、应力腐蚀(stress corrosion),以下分别就其原因、现象、预防或处置方式进行探讨。
麻点腐蚀
某些金属在大气环境下,表面会形成一薄膜而失去相对的化学活性,而使腐蚀行为变弱,此种现象称为钝化(passivity),如︰不锈钢、铝、铅、钛等合金均具有此特性。麻点腐蚀专发生于具有钝化膜的金属表面上,其中以不锈钢最容易发生。
麻点腐蚀是一种局部的腐蚀现象,金属表面呈现多处点状的锈蚀,直径可由0.002到0.2公分,腐蚀方向为垂直向下侵蚀,发生原因是由于环境或金属表面的性质不均匀(如︰表面缺陷、成份不均等),导致环境中的氯离子被吸附在金属表面某些点上,使钝化膜破坏生成微小的孔洞,孔洞底部因空气不流通缺氧而形成阳极,孔洞外围则因氧气充足形成阴极,在阴阳两极的电化学反应下,金属表面就发生麻点腐蚀。
图1 不锈钢表面的麻点腐蚀
麻点腐蚀的危险在于其外表特征微小而难以察觉及预防,以致结构已有严重的麻点腐蚀仍不自知,造成结构突然的意外破坏。
金属表面的小刮痕或刻痕,很容易导致麻点腐蚀的发生,因此要防止此种腐蚀,金属表面镜面(mirror polish)处理是个相当有效的方式。
异电位腐蚀
异电位腐蚀的现象可说是电镀的逆过程,电镀时两根金属棒分别接于直流电源的阳极和阴极,并置于电解液中形成电导通状态,阳极的金属棒在电解液中会溶解成金属正离子和电子,金属正离子会被阴极金属棒所吸引,和其电子结合成金属附着沉积于表面上;电子则在直流电源的驱动下去补充阴极金属棒所失去的电子。在这个过程中,阳极的金属棒因持续溶解而逐渐被“腐蚀"。
同样的道理,当两种或两种以上不同的金属材料搭接成电导通状态时,因为彼此间的电位(potential)不同,材料间就会有电流通过,加上潮湿的环境有类似电解液的功用,致其中某一材料会产生坑洞状的腐蚀,并有硫化物、氯化物(chloride)、氧化物的沉积。被腐蚀的材料称为阳性(anodic)或活性(active)材料,未被腐蚀的材料则称为阴性(cathodic)或惰性(passive)材料。
图2 镁金属表面与不锈钢件接触面产生的电位腐蚀
一般而言,会影响异电位腐蚀速率的因素有:
组成成分:不锈钢表面的铬(chromium)若和铁混合成合金状态,则此不锈钢成为活性材料;若成氧化铬的型态,则成为惰性材料。后者也是不锈钢和铝合金搭接时,为防止异电位腐蚀而实施表面钝化处理(passivating treatment)的原理。
相对面积:异电位腐蚀的速率和惰性/活性材料的面积比成正比,若大面积的活性材料和小面积的惰性材料相搭接,则大面积下电流密度会被稀释,活性材料可能就不会被腐蚀。反过来说,小面积的活性材料和大面积的惰性材料相搭接,则由于电流密度的增加,活性材料很快就会被腐蚀殆尽。
极性改变:在某些情况下,相搭接的金属极性会改变,使腐蚀的发生位置和预期相反。例如铁和锌搭接时,在含有硝酸盐(nitrate)或重碳酸盐(bicarbonate)的溶液中,当温度超过140℉时,电极性会改变。其原因目前仍不清楚,不过一般相信和腐蚀物的导电度有关。最常见的例子是铝梯中的钢制螺栓,虽然铝合金的电位较高,但实际情况是钢制螺栓腐蚀很快,而铝梯则没有什么影响。
要防止异电位腐蚀,相互搭接的各结构零组件得挑选电位相近的材料,注意配对的材料是否有异电位腐蚀的顾虑。各种材料彼此间的影响程度是根据相互间的相对电位差而定,差距越大,异电位腐蚀越激烈。
通过对几种常见金属的相对活性比较,位置越往上的材料其电位越高,活性也越大,容易被腐蚀;位置越往下的材料其电位越低,惰性也越大,有免于被腐蚀的保护作用。
如果非得使用不同类型的材料,可以用不导电的分隔物把两材料分开,让彼此完全绝缘,一般也可以用铬酸盐(chromate)或环氧树脂(epoxyresin)涂装做阻隔,但前提是这些涂层不会受到机械性的破坏。若实在无法解决,就得先防患未然,将活性零件做得大一些,或是做成容易更换的零件。
在以往飞机工业未使用先进复合材料(Advanced Composite Material)前,所使用的材料主要是铝和经过钝化处理的不锈钢,异电位腐蚀较不常见,但随着对性能及隐身性的要求,新一代战机已广泛采用此种强度高、重量轻、雷达不易探测的新材料。先进复合材料中的石墨(graphite)纤维和铝的电位差很大,两者交界面有异电位腐蚀的顾虑,地面维护人员在平日维修时要特别注意。
图3 常见金属的相对活性比较
鳞落腐蚀
顾名思义,鳞落腐蚀的外观会有如鱼鳞片般的迭层剥落,这种腐蚀具有明显的方向性,通常会平行于滚制(rolled)或射出成形(extruded)的面,侵蚀被拉长的材料晶粒,造成表面结构的脱层(delamination)或形成多层面(stratification)。
环境因素是造成鳞落腐蚀的主因,例如环境中有氯化物和溴化物(bromide)离子的存在、高温、酸性的环境、间歇性的干和湿……等,后者尤其会产生不可溶解的腐蚀物,加快腐蚀速率。
在材料表面涂装底漆及化学保护膜可改善鳞落腐蚀抵抗力,不过这只能延缓鳞落腐蚀发生的时间,无法完全防止,且一旦此保护层被腐蚀,则底下的材料将处于无保护状态,短时间内会被腐蚀而破碎。
鳞落腐蚀的一般处理原则是磨除腐蚀区域,再加以适当的表面防蚀处理。
图4 T-37教练机角条鳞落腐蚀
应力腐蚀
应力腐蚀是材料在化学侵蚀环境下与机械性拉伸应力同时作用下的结果。一般的腐蚀是以材料被剥蚀的型态出现,而应力腐蚀则以裂纹的型态出现,且表面几乎没有任何腐蚀物堆积的现象,因此很容易被忽略,形成潜伏的危险因素。造成应力腐蚀的四个基本条件是:敏感性合金(susceptible alloy)、侵蚀环境、施加或残余拉伸应力、以及时间。
应力腐蚀广见于多种材料及环境中,根据统计,应力腐蚀损坏最常出现于低合金钢(low alloy steel)、锆(zirconium)、黄铜(brass)、镁(magnesium)及铝合金。这些材料应力腐蚀损坏的外表及行为都不相同,不过一般而言都具有一些共同的特性:
1.大部分破断面在巨观下是脆性(brittle)带有少量的韧性撕裂(ctile tearing)现象,有些材料的破坏模式会介于韧性和脆性之间。
图5 F-5前机身上纵梁应力腐蚀裂纹
2.一定是拉伸应力(tensile stress)和环境同时作用的结果,轮流作用不会产生应力腐蚀,且应力大小没有绝对的关系。应力大,环境的因素就比较小;应力小,环境的因素就比较大。
3.材料表面的氧化膜受到机械或化学外力的破坏形成小凹洼(pit),应力腐蚀初始裂纹(initial crack)就由小凹洼的根部开始成长,这段期间应力的影响很小,腐蚀是主要的原动力(driving force),裂纹方向和主应力(principal stress)方向一致,与一般疲劳裂纹和主应力方向垂直的情况大不相同。
4.裂纹走向会在沿着晶粒边界(intergranular)或穿透晶粒(transgranular)中二选一,全看材料、环境、应力大小这三者的组合而定。在不锈钢材里,裂纹通常会穿透晶粒,且会造成一特别的晶体面(crystallographic),但在某些介质中,特别是腐蚀性溶液或是高氧化物漂白剂中,裂纹会沿着晶粒边界。在高强度合金钢中,裂纹会沿着晶粒边界;铝合金基本上亦是如此。
5.裂纹成长的过程本身就有自我催化(self-catalyzing)的作用,正在成长中的裂纹尖端局部之成长速率至少为疲劳裂纹的百倍以上,所以一旦发现应力腐蚀裂纹后就得尽快处置。
6.形成裂纹需特定的合金和环境,虽然许多环境都能产生相近的腐蚀生长速率,但不同的合金对应力腐蚀的敏感度差异甚大。
应力腐蚀裂纹必需在腐蚀表面上有拉伸应力,此拉伸应力可以是外加,也可以是残余应力(resial stress),其中残余应力更是问题的所在,因为它是隐藏的,在设计时常会被忽略。残余应力的来源可能来自制造过程,如:冷加工时变形不均匀、热处理后退火冷却速率不同;或是来自装配时的紧配(interference fit),铆钉、螺栓变形等。
1970年前后进入美国空军服役的F-5型战斗机,因前机身上纵梁使用材料为对应力腐蚀甚为敏感的7075-T6铝合金,致在服役相当时间后发生了应力腐蚀裂纹,美国空军不得不在1990年代中期进行全机队结构返厂修改,更换改变热处理而提升抗腐蚀能力的7075-T73新制上纵梁。
航空史上最著名的应力腐蚀裂纹飞行安全事件,是发生于1988年4月28日的美国阿啰哈(Aloha)航空公司,一架波音737-200机身前段大片上蒙皮于飞行途中脱落,幸赖驾驶员的技术高超而平安落地。飞机失事前,已累积了35,496飞行小时,89,680次起降,是此型飞机全世界起降次数排名第二的飞机,(第一名是阿航的N73712)。
图6 美国阿罗哈航空公司一架波音737客机前机身蒙皮因应力腐蚀裂纹而飞脱
波音737飞机的经济服役寿命(economic service life)为20年,51,000飞行小时和75,000次的舱压周期。根据阿航的飞航记录,大约每1飞行小时会发生3次的舱压周期,而波音的经济寿命预测,是根据每1飞行小时1.5次的舱压周期,因此阿航的舱压累积周期数是波音预测的两倍,而在加舱压的机身内,舱压周期是造成疲劳裂纹的最主要因素。失事后的调查结果也发现机身上下蒙皮迭接处多颗铆钉孔边,早已各自存在着相当长度的应力腐蚀裂纹,这些裂纹在失事时的舱压作用下串连成一条长长的裂纹,毫无阻力地继续向前延伸,引起舱内失控的泄压,造成蒙皮撕裂而飞脱。
图7 阿罗哈航空公司失事客机的蒙皮应力腐蚀裂纹型态
由于应力腐蚀必需是应力、敏感性合金、以及特定环境下三者同时作用才会产生,故若要防止应力腐蚀,可从改变这些因素来着手。
降低应力:这有好几种方法,如:增加材料厚度或降低负载都是可行的方式。如果零件因重量关系无法增厚,可在表面上用珠击(shot peening)或滚压(surface rolling)的方式加上压缩残余应力(compressive resial stress)。
改变环境:抹去结构表面上沉积的水气、污物、清洁剂残痕等,都是很有效的预防措施。
更换材料:这是最方便的作法,若无法改变应力和环境,这也是唯一的对策。一般是改用不同热处理方式以增强抗腐蚀能力的同型号材料,但若改用其他材料,如︰铝合金改用铝锂(aluminum-lithium)合金,钢改用钛合金……等,就得一并考虑更改材料后全机重心改变、震动模态(vibration mode)变更、与邻近材料的异电位腐蚀……等相关问题。
表面处理:阳极化(anodize)或阴极化(cathodic)表面处理都会在材料表面形成一保护膜,降低外界的腐蚀作用,但此种处理会降低铝合金的疲劳强度,且阴极化处理也不能用在高强度钢材,或是对氢脆化(hydrogen embrittlement)敏感的材料,因为表面阴极化会增加氢侵入的速度。若表面有裂纹,局部处理的效果也不好。
6. 钛阳极化处理工艺和酸洗钝化
耐磨性表面处理耐磨性是钛金属最大缺点,容易产生麻面等缺陷。钛表面处理方法有镀Cr、镀Ni的湿式镀膜法、溅射法、堆焊法、热扩散法等,此外较先进的如CVD、PVD、PVCD表面强化法。
1、 湿式镀膜是一种有效的耐磨表面处理方法,先镀Ni,再镀Cr。电解法成膜速度快,厚度几微米。
2、 溅射法是利用等离子流高速空气射流,使滴下的熔融金属喷洒在被处理材料表面,无须真空,效率快。
3、 堆焊法是利用等离子转移弧对钛表面进行堆焊硬化从而具有耐磨性。适合处理较大较厚的大型工件,方法简单,无须在高温下暴露防止力学性能下降。
4、 热扩散法主要用于钢铁材料的硬化处理如渗碳、氮化、硼化等热扩散工艺。离子氮化法与气体氮化不同,离子氮化采用辉光放电等离子体破坏钛表面氧化膜,效率高。近年来用于钛,温度达到850摄氏度,氮化膜厚度从0.7微米增到5.0微米,表面硬度达1200-1600Hv,耐磨性良好。
二、耐蚀性表面处理通常对钛金属及钛合金进行耐蚀性表面处理是为了防止钛在腐蚀性强的硫酸、盐酸等非氧化性酸水溶液中被腐蚀。故采用表面处理方法如下:
5、 大气氧化处理 钛金属及合金放置在高温大气中,氧化膜会增厚,且随时间延长及温度升高而厚度增加,从而放置钛的全面腐蚀及间隙腐蚀,方法简单,但耐久性不高。且有大气氧化处理条件,温度和时间的保障。
6、 贵金属涂覆 钛的氧化膜能保护钛被腐蚀,氧化膜的生成反应公式为:Ti +2H2O枣→TiO2 +4H+ +4e?/P> 该反应为阳极反应,可通过提高钛的电位使此反应进行,提高钛的氧化膜稳定性和耐腐蚀性。面积较大时,施加均一电压比较困难故而不适用此方法。贵金属在苛刻环境下也不容易被腐蚀,而且显高电位。因此在钛金属表面涂覆贵金属,有效提高其腐蚀性。通常使用钯(Pd)和钌(Ru)及他们的氧化物进行涂覆,耐腐蚀性非常好。
7、 干式工艺涂覆TiC、TiN膜(CVD、PVD、PCVD) TiC、TiN及TiCN耐腐蚀比Ti更好,方法有气体法、CVD、PVD、PCVD,须在远高于钛相变点温度下加热,使其组织、形状发生变化造成制品不能满足使用要求,CVD、PVD、PCVD法需要特殊设备,成本高,通常此类方法不用于提高耐腐蚀性,偶尔用于提高耐磨性。
三、匠性表面处理所以进行匠性表面处理,主要是因为钛金属广泛应用于建材、手表、眼镜等装饰品,使用钛金属主要是利用其优良的耐蚀性,然饰品需要表面鲜艳、光泽、时髦,故需要进行匠性加工。
1、表面精加工①研磨;②退火加酸洗,表面失去光泽,呈灰色;③真空退火+酸洗,表面呈深灰色;④喷丸(50-500微米玻璃珠),表面呈梨皮状;⑤密条纹加工,150-240#砂带研磨,使其具有长且连续的研磨条纹;⑥花纹压印加工,即凹凸加工,加工表面有凹凸的浮雕图案;⑦化学刻蚀图案。
2、镜面精加工
对于钛材料来说,镜面精加工较难。①软带抛光,表面有硬化层则效率低;②化学抛光,由温度、时间、抛光液因素影响;③电解抛光,无水有机电解液对钛有较好的电抛光作用。
3、着色钛表面本为银白色,着色处理通常有大气氧化法、阳极氧化法、化学处理法。