一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法
【专利摘要】本发明属于航空表面处理【技术领域】，具体涉及到一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法。本方法包括：将镉钛镀层厚度划分为9μm～15μm、16μm～20μm、21μm～25μm、26μm～30μm四个厚度范围；通过对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行周期浸润腐蚀试验，记录基体出现锈蚀时间，计算不同厚度镉钛镀层耐蚀性提高程度；对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行疲劳试验，确定疲劳极限，确定其疲劳性能下降程度；根据耐蚀性提高程度和疲劳性能下降程度的数据绘制镉钛镀层厚度与耐蚀性和疲劳性能关系曲线，计算确定超高强度钢最优镉钛镀层厚度。本发明可以达到节约试验件，快速有效完成优化试验的目的。
【专利说明】一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航空表面处理【技术领域】，具体涉及到一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层 的优化方法。
【背景技术】
[0002] 航空工业中，为了防止腐蚀，钢零件最常用的表面处理方法就是镀镉，而超高强度 钢由于强度过高，对氢脆特别敏感，绝对禁止在氰化电解液中镀镉，通常可以在氯化铵溶液 中镀镉。镉钛镀层是含有〇. 1 %?〇. 7 %钛的镉镀层，同样是一种低氢脆镀层，电镀镉钛的 槽液是在无光亮剂的情况下工作的，可以产生一种具有可以控制的多孔性镀层。
[0003] 镉钛镀层的主要优点是由镉钛合金提供优良的耐腐蚀性能。另外由于在镀镉钛期 间，钢吸收的氢较少，与常规低氢脆镀层相比，虽然孔隙率较小，氢仍然得以适当消除。
[0004] 超高强度钢表面电镀镉钛可以有效的提高零件的耐蚀性，在电镀工艺允许的范围 内，镀层厚度越大，零件耐蚀性越强。但是由于镀层存在内应力，厚度越大的情况下镀层内 应力越高，残余应力较高时，镀层可能产生裂纹，工作过程中裂纹可能扩展到基体成为疲劳 源，导致零件疲劳性能降低。因此零件表面镉钛镀层厚度的选择至关重要，需要一种快速有 效的方法对超高强度钢零件表面镉钛镀层的厚度进行优化。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是：针对上述【背景技术】中存在的问题，提出一种超高强度钢高抗蚀 镉钛镀层的优化方法。
[0006] 本发明的技术方案是：一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法，其特征在于 步骤如下：
[0007] 第一，将镉钛镀层厚度划分为9 μ m?15 μ m、16 μ m?20 μ m、21 μ m?25 μ m、 26 μ m?30 μ m四个厚度范围；
[0008] 第二，通过对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行周期浸润腐蚀试验，记录 基体出现锈蚀时间，计算不同厚度镉钛镀层耐蚀性提高程度；
[0009] 第三，对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行疲劳试验，确定疲劳极限，确定 其疲劳性能下降程度；
[0010] 第四，根据耐蚀性提高程度和疲劳性能下降程度的数据绘制镉钛镀层厚度与耐蚀 性和疲劳性能关系曲线，计算确定超高强度钢最优镉钛镀层厚度。
[0011] 本发明的优点是：对镀层厚度范围进行合理的划分，采用腐蚀速度较快的周浸腐 蚀方法评定镀层耐蚀性，结合疲劳试验的方法，完成超高强度钢表面镉钛镀层的厚度优化， 达到了节约试验件，快速有效完成优化试验的目的。
【具体实施方式】
[0012] 下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0013] 一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法，其特征在于步骤如下：
[0014] 第一，选取镉钛镀层厚度范围：根据电镀镉钛工艺和零件耐蚀性要求，将镀层划分 为四个厚度范围9ym?15ym、16ym?20ym、21ym?25ym、26ym?30ym，电锻电流密 度I. 5A，各厚度范围对应锻覆时间分别为18min?30min、30min?40min、40min?50min、 50min ?60min〇
[0015] 第二，通过对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行周期浸润腐蚀试验，记录 基体出现锈蚀时间，计算不同厚度镉钛镀层耐蚀性提高程度。
[0016] 耐蚀性提高程度计算实例：
[0017] 以镀覆9 μ m?15 μ m镉钛镀层试样出现锈蚀时间为基准，镀覆16 μ m?20 μ m镉 钛镀层试样耐蚀性提高程度计算公式按：
[0018]
【权利要求】
1. 一种超高强度钢高抗蚀镉钛镀层的优化方法，其特征在于步骤如下： 第一，将镉钛镀层厚度划分为9 ii m?15 ii m、16 ii m?20 ii m、21 ii m?25 ii m、26 ii m? 30 iim四个厚度范围； 第二，通过对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行周期浸润腐蚀试验，记录基体 出现锈蚀时间，计算不同厚度镉钛镀层耐蚀性提高程度； 第三，对电镀不同厚度镉钛镀层的超高强度钢进行疲劳试验，确定疲劳极限，确定其疲 劳性能下降程度； 第四，根据耐蚀性提高程度和疲劳性能下降程度的数据绘制镉钛镀层厚度与耐蚀性和 疲劳性能关系曲线，计算确定超高强度钢最优镉钛镀层厚度。
【文档编号】G01N3/32GK104404582SQ201410665657
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】景禄路, 李国元, 许广兴, 董冰, 王雪, 赵博, 姚佰栋, 崔灿 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所