[發明專利]一種提高鋯鈦合金耐磨性的陽極氧化處理方法

在審

• 申請號: 201811050467.1
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109056031A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 張新宇;張世威;秦家千;馬明臻;劉日平
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;C22C14/00;C22C16/00;C22C30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種提高鋯鈦合金耐磨性的陽極氧化處理方法，包括以下步驟：將鋯鈦合金置于電解液中進行陽極氧化處理；按質量含量計，所述鋯鈦合金包括Zr 20～51％、Al 5～7％、V 3～5％和余量的Ti；所述陽極氧化處理的電壓為直流電壓；所述陽極氧化處理的電壓為19～21V，時間為5min～5h。本發明采用直流電壓進行陽極氧化處理，可保證操作過程中人體的安全；本發明提供的處理方法可以通過調控合金基體中的鋯含量以及陽極氧化時間，來調節氧化層的厚度；本發明提供的陽極氧化方法步驟簡單，容易操作。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，特別涉及一種提高鋯鈦合金耐磨性的陽極氧化處理方法。

背景技術

鋯和鈦在元素周期表中屬于同一主族，鋯合金和鈦合金具有很多相似的特性，如強度高、耐蝕性好、耐熱性好、生物相容性好等。金屬鋯具有中子吸收面積小、高耐蝕性和高熔點(1860℃)等特性，使得其在核工業中得到了廣泛的應用。鈦合金具有高比強度及優異的高溫性能，在機械自動化和航空工業中得到了重要應用。隨著鋯鈦合金種類的不斷豐富和發展，鋯鈦合金作為工程結構件材料逐漸得到關注，其在許多方面尤其是在航空航天工業領域中的應用越來越多。但是，鋯鈦合金耐磨性較差，限制了其在摩擦磨損及相關行業中的應用。

近年來，已有一些有關合金表面通過陽極氧化提高耐磨性的相關報道，但是多是針對鈦合金，且工藝較復雜，氧化電壓較高，不利于工業化生產。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種提高鋯鈦合金耐磨性的陽極氧化處理方法。本發明提供的處理方法工藝簡單、操作方便、效率高，氧化電壓低。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種提高鋯鈦合金耐磨性的陽極氧化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

將鋯鈦合金置于電解液中進行陽極氧化處理；

按質量含量計，所述鋯鈦合金包括Zr 20～51％、Al 5～7％、V 3～5％和余量的Ti；

所述陽極氧化處理的電壓為直流電壓；

所述陽極氧化處理的電壓為19～21V，時間為5min～5h。

優選的，所述電解液包括溶劑和溶質；所述溶劑為乙二醇和水的混合溶劑；所述溶質為NH₄F。

優選的，所述混合溶劑中乙二醇的體積分數為95～98％，水的體積分數為2～5％；

所述電解液中NH₄F的濃度為0.15～0.25mol/L。

優選的，所述陽極氧化處理的陰極為惰性電極。

優選的，所述鋯鈦合金通過以下步驟制備得到：

將合金原料進行真空電弧熔煉，得到鋯鈦合金。

優選的，所述真空電弧熔煉的真空度為2.0×10^-2Pa以下，電流為200～250A。

優選的，所述陽極氧化處理前還包括對鋯鈦合金進行打磨和拋光。

優選的，所述陽極氧化處理完成后還包括：對氧化處理后的鋯鈦合金依次進行浸泡、洗滌和干燥；

所述浸泡包括依次進行的水浸泡和無水乙醇浸泡。

優選的，所述陽極氧化處理后合金表面氧化層的厚度為1～10μm。