چگونه آلیاژهای تیتانیوم شیمیایی لهستانی

آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام بالا ، مقاومت در برابر خوردگی و زیست سازگاری به طور گسترده در هوافضا ، وسایل پزشکی و تولید سطح بالا مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، لایه های اکسید سطح و نقص پردازش اغلب منجر به پایان ضعیف می شوند و هم عملکرد و هم زیبایی شناسی را به خطر می اندازند. پولیش شیمیایی به طور انتخابی برآمدگی های سطح میکروسکوپی را حل می کند و به یک آینه مانند در دمای اتاق و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده دست می یابد و آن را به یک فناوری اصلی برای درمان سطح آلیاژ تیتانیوم تبدیل می کند.

اصول اصلی پولیش شیمیایی: انحلال انتخابی و تراز کردن سطح

جوهر پولیش شیمیایی استفاده از یک واکنش ردوکس برای حل برآمدگی میکروسکوپی در سطح آلیاژ تیتانیوم بسیار سریعتر از مناطق فرو رفته است. به عنوان مثال ، در مخلوطی از اسید هیدروفلوئوریک (HF) و اسید نیتریک (HNO₃) ، HF فیلم اکسید سطح (TiO₂) را حل می کند ، در حالی که اسید نیتریک پایداری محلول را از طریق اکسیداسیون حفظ می کند و از خوردگی بیش از حد جلوگیری می کند. در طی این واکنش ، یک فیلم غیرفعال چسبنده روی سطح شکل می گیرد. ضخامت ناهموار آن منجر به چگالی جریان مختلف می شود: فیلم بر روی برآمدگی ها نازک تر است و سریعتر حل می شود ، در حالی که فیلم در مناطق فرو رفته ضخیم تر است و آهسته تر حل می شود. این مکانیسم "خود تنظیم کننده" به تدریج سطح را صاف می کند و در نهایت به یک پایان آینه مانند دست می یابد. داده های تجربی نشان می دهد که در 20-35 درجه ، تیتانیوم خالص (TA1) را می توان با مخلوط HF-HNO₃ به مدت 20-60 ثانیه درمان کرد تا زبری سطح آن از RA 3.2μm تا زیر RA 0.2μm ، بدون خطر آغوش هیدروژن کاهش یابد. در مقابل ، در حالی که پولیش مکانیکی می تواند به سرعت لایه اکسید را از بین ببرد ، مستعد ابتلا به خراش و غلظت استرس است. از طرف دیگر ، پولیش شیمیایی به پردازش غیر مخرب دست می یابد و به ویژه برای قطعات ساختاری پیچیده مناسب است.

فرآیند پولیش شیمیایی: از پیش درمانی تا درمان پس از درمان

پیش درمانی: تخریب و تمیز کردن

سطوح آلیاژ تیتانیوم اغلب آلاینده هایی مانند برش مایعات و اثر انگشت را حفظ می کند. بنابراین ، آنها باید به مدت 10 دقیقه با یک حلال آلی (مانند استون) با یک حلال آلی (مانند استون) تمیز شوند و به دنبال آن شستشوی آب دیونیزه شده انجام شود.

آماده سازی محلول پولیش شیمیایی

فرمول متداول HF (40 ٪) است: HNO₃ (65 ٪): H₂o= 1: 3: 6 (نسبت حجم) یا یک عامل تخصصی پولیش آلیاژ تیتانیوم (مانند Q/Ys.406) می توان استفاده کرد. یادداشت ها در طول آماده سازی:

کنترل دما: دمای محلول پولیش باید بین 20-45 درجه حفظ شود. درجه حرارت بیش از حد زیاد باعث تجزیه اسید نیتریک و تولید دود زرد می شود. درجه حرارت خیلی کم منجر به میزان واکنش کافی نمی شود.

انتخاب کانتینر: PE ، PP یا PVC ترجیح داده می شوند. از ظروف فلزی که ممکن است باعث واکنش های جانبی شود ، خودداری کنید.

روش هم زدن: برای اطمینان از یکنواختی محلول و جلوگیری از غلظت بیش از حد موضعی ، از هم زدن مغناطیسی یا هم زدن هوا استفاده کنید.

کنترل فرآیند صیقل

قطعه کار را در محلول پولیش برای مدتی تنظیم شده با توجه به ضخامت لایه اکسید (10-20 ثانیه برای لایه های نازک ، 30-90 ثانیه برای لایه های ضخیم) غوطه ور کنید. نقاط اصلی عملیاتی شامل موارد زیر است:

نظارت پویا: غلظت محلول را هر 5-10 قطعه پردازش شده بررسی کنید. اگر مصرف HF خیلی سریع باشد ، محلول سهام را دوباره پر کنید.

فاصله از قطعه های کار: برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موضعی که ممکن است باعث جوشکاری شود ، از انباشت نزدیک خودداری کنید.

اقدامات اضطراری: اگر نقاط سیاه روی سطح قطعه کار ظاهر می شوند ، بلافاصله قطعه کار را برداشته و محلول پولیش را دوباره آماده کنید.

پس از درمان: تمیز کردن و انفعال

پس از صیقل دادن ، به مدت 3 دقیقه با آب دیونیزه شده شستشو دهید و سپس در یک ماده منفعل تیتانیوم (مانند محلول فسفات) به مدت 3-5 دقیقه غوطه ور شوید تا یک فیلم اکسید متراکم تشکیل شود و مقاومت در برابر خوردگی را تقویت کند.

از طریق این مراحل ، ما می توانیم آلیاژهای تیتانیوم شیمیایی را از نظر شیمیایی صیقل دهیم و در نتیجه سطح صاف و روشن تری داشته باشیم. در عمل ، کنترل دقیق غلظت و دمای محلول پولیش برای جلوگیری از غلظت بیش از حد یا دمای پایین ، که می تواند بر اثر پولیش تأثیر بگذارد ، مهم است. علاوه بر این ، زمان پولیش به ماده و وضعیت سطح آلیاژ تیتانیوم بستگی دارد. به طور کلی توصیه می شود که تعداد کمی از تست ها را انجام دهید تا درک دقیقی از زمان پولیش بدست آورید.