鈦板和鈦棒的表面反應層是影響鈦工件物理化學(xué)性能的主要因素,加工前必須徹底去除表面污染層和缺陷層,鈦板、鈦棒表面物理、機械拋光工藝:
1. 噴砂:
鈦絲鑄件一般首選白剛玉進(jìn)行噴砂處理,噴砂壓力低于非貴金屬,一般控制在0.45mpa以下。因為當注射壓力過(guò)高時(shí),沙子撞擊鈦表面產(chǎn)生強烈的火花,上升的溫度會(huì )與鈦表面發(fā)生反應,形成二次污染,影響表面質(zhì)量。時(shí)間為15-30秒,只需去除表面的鑄造砂、表面的燒結層和部分氧化層即可。表面反應層的殘余結構應通過(guò)化學(xué)酸洗迅速去除。
2. 酸洗:
酸洗可以快速、徹底地去除表面反應層,而不受其他元素的污染。HF-HCL和HF-HNO3酸清洗解決方案可用于鈦的酸洗,但HF-HCL酸清洗溶液的氫吸收很大,雖然HF-HNO3酸清洗溶液的氫吸收很小,所以硝酸的濃度可以控制減少氫的吸收,并與亮光表面可以治療。一般HF的濃度在3%-5%左右,HNO3的濃度在15%-30%左右。噴砂后經(jīng)酸洗可徹底去除鈦板和鈦棒的表面反應層。鈦板和鈦棒表面除了物理拋光和機械拋光外,還存在兩種反應層,分別為:①化學(xué)拋光,②電解拋光。
①化學(xué)拋光:
化學(xué)拋光是通過(guò)金屬在化學(xué)介質(zhì)中的氧化還原反應來(lái)實(shí)現的。其優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)拋光與金屬硬度、拋光區域和結構形狀無(wú)關(guān),與拋光液接觸的所有部件均進(jìn)行拋光,無(wú)需特殊復雜設備,操作方便,更適合結構復雜的鈦基托支架拋光。但由于化學(xué)拋光工藝參數難以控制,需要在不影響精度的前提下對義齒進(jìn)行良好的拋光。以一定比例制備HF和HNO3是較好的鈦化學(xué)拋光溶液。HF是一種還原劑,它能溶解金屬鈦并起到流平作用。濃度小于10%,HNO3起氧化作用,防止鈦的過(guò)度溶解和氫的吸收,同時(shí)產(chǎn)生光亮效果。鈦拋光液濃度高、溫度低、拋光時(shí)間短(1 ~ 2min)。
②電解拋光:
又稱(chēng)電化學(xué)拋光或陽(yáng)極溶解拋光。由于鈦合金管的導電性低、氧化性能強,所以在HF-H3PO4、HF-H2SO4系列電解液中很難對鈦進(jìn)行拋光。外加電壓后,鈦陽(yáng)極立即氧化,使陽(yáng)極溶解不可能。而低壓使用無(wú)水氯電解液對鈦有較好的拋光效果,對于小試樣可以通過(guò)鏡面拋光來(lái)實(shí)現,但對于復雜的修復體無(wú)法達到完全拋光的目的。也許通過(guò)改變陰極的形狀和添加陰極的方法可以解決這個(gè)問(wèn)題,這需要進(jìn)一步的研究。