TC4合金电抛光液配方及工艺研究

发布时间：2017-05-02 05:10

  本文关键词：TC4合金电抛光液配方及工艺研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钛及钛合金由于具有比强度高、优异的耐蚀性及耐热性能而被广泛用于航空航天、化学工业及生物医疗器械等领域。电化学抛光是一门应用较多的钛及钛合金表面整平工艺,它既可应用于材料表面装饰加工的预处理工艺,还能完全独立的用于材料表面的去毛刺及整平精加工。电化学抛光工艺能保证钛合金加工质量、提高加工效率,是材料表面处理工艺中不可或缺的关键技术。以TC4合金为研究对象,在室温条件下,拟采用单因素考察法和正交试验法,以溶液配比、电参数(抛光电压)和抛光时间为设计因子建立电化学抛光TC4合金的试验方案。先通过单因素试验考察法确定了较优的参数范围,进一步设计正交试验得出最佳电化学抛光工艺,并分析了电化学抛光液配比和抛光参数对试样表面粗糙度和表面形貌的影响。试验结果表明:各工艺参数对抛光效果的影响作用从主到次的顺序依次为:溶液配比,抛光电压,抛光时间。常温下和一定阴阳极间距的试验条件下,一定浓度的高氯酸-冰醋酸溶液和硫酸-甲醇无水溶液体系可以对TC4钛合金实现有效的电化学抛光作用。这两种溶液体系均可以使TC4钛合金表面粗糙度值有所下降、光亮度有所提高,对其表面微观形貌也有所改善。并且得到了TC4合金在高氯酸-冰醋酸和硫酸-甲醇体系中的最佳抛光电压分别为85V和45V,最佳抛光时间分别是25s和50s。但是,与硫酸-甲醇无水溶液体系相比,经高氯酸-冰醋酸溶液电化学抛光后的TC4钛合金试样表面粗糙度Ra值明显下降,光亮度显著提高,表面质量也更为均匀平滑。
【关键词】：TC4合金 电化学抛光 表面粗糙度 表面形貌
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG175
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 钛及钛合金8-14
• 1.1.1 钛及钛合金的发展历程及研究进展8-9
• 1.1.2 钛及钛合金的性质9-10
• 1.1.3 钛合金的分类10-11
• 1.1.4 钛及钛合金应用现状及发展前景11-13
• 1.1.5 钛及钛合金常用的表面处理工艺13-14
• 1.2 电化学抛光技术14-18
• 1.2.1 电化学抛光技术的研究概况14-15
• 1.2.2 电化学抛光技术的基本原理15-16
• 1.2.3 电化学抛光技术的特点16-17
• 1.2.4 电化学抛光技术的应用领域17-18
• 1.3 本课题的研究目的、意义及内容18-20
• 1.3.1 研究目的及意义18
• 1.3.2 研究内容18-20
• 第二章 实验材料及研究方法20-28
• 2.1 实验材料、实验设备及主要化学试剂20-22
• 2.1.1 实验材料20
• 2.1.2 实验设备20-21
• 2.1.3 主要化学试剂21-22
• 2.2 电化学抛光液的选用及配制22-23
• 2.3 试验研究方法23-26
• 2.3.1 单因素试验25-26
• 2.3.2 正交试验26
• 2.4 检测及分析方法26-28
• 2.4.1 表面粗糙度测试27
• 2.4.2 金相照片分析27
• 2.4.3 扫描电镜分析27-28
• 第三章 高氯酸-冰醋酸体系电化学抛光的工艺及质量分析28-39
• 3.1 电化学抛光工艺及参数28-29
• 3.1.1 试验温度28
• 3.1.2 电极间距28-29
• 3.2 电化学抛光操作过程29-31
• 3.2.1 试样制备29-30
• 3.2.2 电化学抛光液制备30
• 3.2.3 电化学抛光试验30-31
• 3.3 单因素试验结果及分析31-36
• 3.3.1 溶液配比对表面粗糙度的影响31-33
• 3.3.2 抛光电压对表面粗糙度的影响33-34
• 3.3.3 抛光时间对表面粗糙度的影响34-36
• 3.4 正交试验结果及分析36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 硫酸-甲醇体系电化学抛光的工艺及质量分析39-48
• 4.1 硫酸-甲醇系电化学抛光工艺参数及配方探究39-40
• 4.1.1 阴阳极间距39
• 4.1.2 电化学抛光液配方探究39-40
• 4.2 电化学抛光工艺参数的优化40-44
• 4.2.1 电化学抛光液的优化41-42
• 4.2.2 抛光电压的优化42-43
• 4.2.3 抛光时间的优化43-44
• 4.3 最优工艺参数的确定44-47
• 4.4 本章小结47-48
• 结论48-49
• 参考文献49-52
• 攻读学位期间取得的研究成果52-53
• 致谢53

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