高强度钛合金镀铬浅析.ppt

高强度钛合金镀铬 目录 1、研究背景及意义 1、研究的背景及意义 2、研究的内容及过程 2、研究的内容及过程 研究过程 研究过程 简单设备下的初期成果 研究过程 研究人不怕困难，设备简单，我们自己寻找设备，经验不足，我们积累经验，经过多次的尝试，我们逐渐找到了合适的实验方法和活化，电镀参数。 研究过程 不断改进后的成果 研究的成果及结论 金相照片 研究的成果及结论 划痕实验 研究的创新点 展望及体会 展望 目前，电镀在钛合金表面处理中占据着相当重要的位置。但是钛在热力学上是一种不稳定的金属，当其置于空气或水溶液等含氧介质中时表面能很快生成新，氧化膜。但这层氧化膜使得在钛上进行表面处理时会遇到很大的困难，特别是进行电镀、化学镀和转化膜处理时若按常规法进行前处理，不仅膜层与基体结合力很差，也很难得到质量合格的镀覆层，膜层与基体的结合力差是钛及钛合金表面进行电化学处理的主要问题。对此我们采用活化成膜处理成功解决了结合力差的问题，若选择适宜的预处理方法，既能简化工艺，又能保证和提高镀覆层与基体的结合强度。因此在许多领域具有良好应用前景，尤其在航天、航空、军工、石油、造船等领域有着广阔的发展空间。 展望及体会 体会 1. 培养综合利用相关知识的能力 2. 培养在实践中研究问题，分析问题，解决问题的能力 3. 培养了良好的工程素质和科学道德 4. 培养理论联系实际的作风 5. 提高了前沿信息的捕获能力 在实验中我们应该减少盲目操作来提高实验的效率，在对接下来的步骤了然于心时再开始进行。在实验进行的过程中，我们在一定程度上忽视了对前人工作的一个好的总结，这也是经验不足所导致的。此次创新项目带给我们的不仅仅在于一次又一次的实验和分析，它的背后还有动手能力的锻炼，更有一种思维的创新和培养，能使自己的思考方式不单单局限在理论，更要向实际靠拢。这对我们工科学生来说是大有裨益的。 1 2 5 4 3 研究的背景及意义 展望及体会 研究的难点及创新点 研究的成果及结论 研究的内容及过程 钛合金具有很高的强度重量比，耐腐蚀性能优异，热稳定性，此外钛合金还具有高抗拉强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性。这些性质使得钛合金在航空航天领域，无论是航空发动机、飞机起落架还是导弹火箭都有了广泛的应用。但因其耐磨性差，表面易擦伤，粘接，焊接性能差等缺点，限制了其应用范围。 飞机起落架是在飞机起飞、着陆和停放时重要装置，是支撑飞机整个重量的重要部件。它不仅要承受飞机停放时的静力载荷，而且在飞机起飞和着陆时还要承受很大的冲击载荷和疲劳载荷。因此，对起落架的材料和制造工艺，不仅要求有较高的抗张力，而且要有足够的冲击强度和抗疲劳性能。同时，减轻结构重量又是提高飞机性能所必须的，因此采用比强度高和抗裂纹扩张能力强的材料，则是飞机起落架优选的目标。 选择适当的电镀工艺进行处理，可以改善钛合金表面特性，扩大其应用范围。在钛合金上镀铬可以提供其表面硬度，改善其耐磨性能。钛合金电镀时要获得结合力良好的镀层，就必须彻底去除表面的钝化膜，但是钛的氧化速度又很快，这使得钛合金电镀难以进行。硬铬镀层与钛合金基体的结合力是镀层的主要指标之一。结合力不良会影响工件的使用性能和寿命。造成结合力不良的原因很多，如前处理不良、活化处理不当、被镀面钝化及工件材质的影响等。本课题主要通过一定方法解决钛合金在镀铬时产生的钝化膜对被镀面结合力的影响，以提高镀层的结合力，从而实现对钛合金表面的强化。 2.1 主要研究的内容 1、解决钛合金在镀铬时产生的钝化膜对被镀面结合力的影响 2、对活化工艺进行优化，为下一步电镀做好准备 3、对电镀时间，电流密度大小，阴阳极材料及电镀装置进行改进，以获得结合力良好的镀层金属 2.2技术路线 砂布抛光 活化 低电流密度析氢 高电流密度镀铬 最初的艰辛：由于我们的实验研究方向和材料院各老师的研究方向不大相同，所以在设备和技术上都遇到了很多的困难。 从自购直流电机，铅笔芯做电极，塑料杯做电镀槽开始，我们顶着困难在一步步前进。 序号 阳极材料 阴极材料 试样 电镀液 电流大小 电镀时间 结果 备注 1 铅笔芯 铅笔芯 纽扣状TC4钛合金 铬酐22.5g Cr2O3 0.5g 水77g 保持1.5A 15min 无明显现象，未出现镀层 2 石墨 铁丝 纽扣状TC4钛合金 铬酐22.5g Cr2O3 0.5g 水77g 初始1.5A（2-3min)，每分钟增加1A，终态电流7.5A 15min 出现镀层但镀层不均匀 活化液与电镀液混合，试样不暴露在空气中 3 石墨 铁丝 纽扣状TC4钛合金 铬酐22.5g Cr2O3 0.5g 水77g 初始1.5A（2-3min)，每分钟增加1A，终态电流7.5A 20min 镀层均匀但比较粗糙 活化液与电镀液混合，试样不暴露在空气中 4