Quy trình phay hóa học của hợp kim titan

Hợp kim titan rất khó gia công. Gia công cơ khí truyền thống có xu hướng gây biến dạng ứng suất và hư hỏng bề mặt, khiến khó thích ứng với việc chế tạo các bộ phận phức tạp và chính xác. Quá trình nghiền hóa học dựa vào sự ăn mòn hóa học để đạt được khả năng loại bỏ vật liệu chính xác. Nó có lợi thế đáng kể trong việc gia công các bộ phận có hình dạng-phức tạp và sản xuất nhẹ. Đây là một trong những phương pháp chính để gia công chính xáchợp kim titan.

 

 

 

Phay hóa học hợp kim titan loại bỏ vật liệu ở các vùng định sẵn để hình thành thông qua phản ứng chọn lọc giữa dung dịch ăn mòn và nền. Cốt lõi làchu trình "khắc-hòa tan-thụ động": Axit flohydric hòa tan màng oxit bề mặt và để lộ ra nền mới. Axit nitric tạo thành một lớp màng thụ động dày đặc để ức chế-sự ăn mòn quá mức và hiện tượng giòn do hydro. Cả hai làm việc cùng nhau để kiểm soát chính xác tốc độ ăn mòn.

Cấu trúc của hợp kim titan ảnh hưởng đến hành vi ăn mòn dưới kính hiển vi. Ví dụ: hợp kim titan loại + (Gr5) tạo thành pin micro-có pha là cực âm và pha là cực dương và pha này sẽ hòa tan tốt hơn. Do đó, cần phải điều chỉnh quy trình theo trạng thái luyện kim và tỷ lệ pha của hợp kim để đảm bảo tính đồng nhất khi gia công.

 

 

(I) Tiền xử lý

Cốt lõi là phải có được bề mặt sạch và đồng đều để đảm bảo độ bám dính của lớp phủ bảo vệ:

Tẩy dầu mỡ loại bỏ vết dầu trên bề mặt để ngăn chặn sự ăn mòn cục bộ không đồng đều.

Tẩy cặn cải thiện lực liên kết giữa lớp phủ và nền.

Ủ giúp loại bỏ ứng suất bên trong do quá trình đông cứng gây ra để tránh sự khác biệt quá mức về tốc độ ăn mòn.

 

(II) Lớp phủ Lớp phủ bảo vệ và nét vẽ hoa văn

Một lớp phủ bảo vệ có thể bóc được được phủ lên bề mặt phôi và được xử lý để tạo thành một lớp màng. Lớp phủ ở khu vực cần xử lý được bóc ra thông qua công nghệ vạch dấu hoa văn hoặc cảm quang để đạt được độ chính xác về khu vực ăn mòn. Lớp phủ tự động và vẽ nguệch ngoạc bằng laser có thể cải thiện tính đồng nhất của lớp phủ và độ chính xác của việc vẽ nguệch ngoạc.

 

(III) Phay hóa chất

Phôi được treo và ngâm trong dung dịch nghiền axit hỗn hợp loại HF{0}}HNO₃. Việc loại bỏ vật liệu định lượng được thực hiện bằng cách kiểm soát nồng độ, nhiệt độ, tốc độ khuấy và thời gian ăn mòn.

Các chất phụ gia như natri dodecyl sunfat (để ngăn chặn các rãnh và gợn sóng ăn mòn), urê và ethylene glycol n-butyl ete được thêm vào. Các thông số của quy trình được kiểm soát chặt chẽ để ngăn chặn sự bay hơi của axit và hư hỏng lớp phủ.

 

(IV) Sau{0}}điều trị và kiểm tra chất lượng

Sau khi ăn mòn, chúng ta cần rửa phôi bằng nước để loại bỏ axit dư và bóc lớp phủ. Sau đó, việc kiểm tra kích thước, kiểm tra độ nhám bề mặt và phân tích hàm lượng hydro được thực hiện theo trình tự. Phay thứ cấp hoặc xử lý rung cơ học được thực hiện trên bài toán tập trung ứng suất cạnh để cân bằng độ chính xác và độ tin cậy của kết cấu.

 

Nguồn ảnh: Thư mục IQS

 

 

(I) Vai trò quyết định của Nhà nước vật chất

Các loại hợp kim titan khác nhau có thành phần pha và hoạt động ăn mòn khác nhau. Nói chung, hàm lượng pha càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh. Bề mặt của phôi được rèn hoặc cán dày đặc, dẫn đến độ nhám thấp hơn sau khi phay. Phôi đúc yêu cầu điều chỉnh thích ứng các thông số ăn mòn. Việc phát triển các hợp kim titan mới cần phải đồng thời tối ưu hóa công thức dung dịch nghiền và các thông số quy trình để thích ứng với hoạt động hóa học đặc biệt của chúng.

 

(II) Ảnh hưởng cốt lõi của hiệu suất giải pháp phay

HF chi phối tốc độ ăn mòn và HNO₃ kiểm soát độ nhám bề mặt. Tỷ lệ thể tích 2:1~3:1 giữa hai chất này có thể cân bằng tốc độ ăn mòn và chất lượng bề mặt. Chúng ta cũng có thể điều chỉnh tỷ lệ khi cần thiết. Trong quá trình xử lý, nồng độ ion titan trong dung dịch sẽ tăng lên, do đó cần bổ sung hoặc thay thế dung dịch để duy trì hiệu suất và đảm bảo tính đồng nhất của quá trình xay xát.

 

(III) Vai trò đảm bảo hiệu suất của thiết bị

Thiết bị nghiền chuyên dụng phải có khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác, cấu trúc chống khuấy và{0}}ăn mòn hiệu quả. Thiết bị gia công các chi tiết lớn được trang bị thiết bị treo linh hoạt. Thiết bị thông minh giám sát các thông số quy trình trong thời gian thực thông qua các cảm biến và tự động điều chỉnh để giảm sự can thiệp thủ công và lỗi của con người, cải thiện độ chính xác và hiệu quả gia công.

 

 

Lĩnh vực ứng dụng cốt lõi của phay hóa học hợp kim titan là hàng không vũ trụ. Nó có thể thực hiện gia công nhẹ các bộ phận có thành mỏng-lớn chẳng hạn như cánh máy bay và các tấm thân máy bay. Nó cũng có thể giảm trọng lượng và nâng cao hiệu quả trong khi vẫn đảm bảo độ bền kết cấu.

Nó cũng thích hợp để gia công các bộ phận phức tạp như vỏ và cánh động cơ-máy bay, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác về điều kiện làm việc-nhiệt độ cao và tốc độ{2}}cao.

 

Quá trình này cũng có thể được áp dụng để sản xuất các bộ phận xốp bằng hợp kim titan và các sản phẩm cơ khí vi mô, cũng như sửa chữa các khuyết tật bề mặt của vật rèn và đúc.

 

Ruihang Group – chuyên gia về các sản phẩm titan và hợp kim titan, cung cấp các phôi-có độ chính xác cao tùy chỉnh theo nhu cầu của bạn. Nếu có yêu cầu hợp tác, hãy liên hệ với chúng tôi qua email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Thẩm quyền giải quyết

Danh mục IQS. (thứ). Nghiền hóa học: Chủng loại, công dụng và sản phẩm. Danh mục IQS.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html