一种TC6锻件表面酸洗方法与流程

本发明技术属于金属表面处理，具体涉及一种tc6锻件表面酸洗方法。

背景技术：

1、钛及钛合金具有比强度高、耐蚀性能好等优点，在航空等领域得到了广泛应用。但是钛合金化学活性较高，在锻造过程中，由于氧元素的扩散，会在钛合金表面生成富氧α层，使材料表面硬度增加，塑性降低，继续变形或受力时容易在钛合金表面形成细小裂纹，导致零件开裂，严重影响产品质量。因此去除钛合金表面α层，对保证钛合金零件的机械性能，提高其使用性能具有重要意义。

2、某型号发动机tc6材料锻件表面非加工面α层厚度较厚，一般约0.20mm，不超过0.30mm，目前表面处理技术领域常使用硝酸、氢氟酸和去离子水的混合溶液酸洗去除钛合金表面α层。钛合金材料酸洗过程中会反应产生氢气(2ti+6hf＝2tif2+3h2↑)，而钛合金对氢具有较强的亲和力，易造成材料发生氢脆。根据氢气产生化学式分析，材料中氢含量的增加与参与反应的钛含量有关，同规格下酸洗去除量越大，吸氢风险越大。且试验发现与tc2、tc4、tc8等α+β双相钛合金材料相比，采用同槽硝酸和氢氟酸溶液处理，tc6材料更易吸氢，并出现氢含量不合格问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种tc6锻件表面酸洗方法，用于酸洗去除航空发动机tc6材料锻件表面的厚α层，通过控制硝酸和氢氟酸溶液配比，在有效去除tc6钛合金表面α层的同时，控制tc6材料氢含量，同时基体表面不产生晶间腐蚀和点蚀。

2、为了实现上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

3、一种tc6锻件表面酸洗方法，用于酸洗去除所述tc6锻件的表面α层；所述酸洗方法包括：

4、采用硝酸340～485ml/l，氢氟酸80～120ml/l的水溶液对所述tc6的表面进行清洗，清洗过程中，控制所述水溶液中硝酸与氢氟酸的比例大于5：1。

5、进一步的，所述酸洗方法具体包括以下步骤：

6、s101：吹砂去除所述tc6锻件的表面的氧化皮和玻璃润滑剂层；

7、s102：采用流动冷水清洗所述tc6锻件的表面；

8、s103：将所述tc6锻件放置在所述水溶液中，至将所述表面α层酸洗至需求厚度；

9、s104：采用流动冷水清洗所述tc6锻件的表面；

10、s105：采用去离子水清洗所述tc6锻件的表面；

11、进一步的，所述s101中，所述吹砂采用刚玉砂实现。

12、进一步的，当所述tc6锻件的数量大于一组时，所述s101与所述s102之间还包括以下步骤：

13、各所述tc6锻件采用pp材质的塑料框装挂时无相互堆积及重叠。

14、进一步的，所述水溶液包括去离子水、硝酸及氢氟酸。

15、进一步的，所述s103中，酸洗所述表面α层时所述水溶液的温度不超过65℃。

16、进一步的，所述s105中，去离子水温度为40～60℃，清洗时间为1～2min。

17、进一步的，所述s105后还包括：

18、s106：采用清洁的干燥空气对所述tc6锻件表面执行干燥。

19、进一步的，所述s106后还包括：检验所述tc6锻件的表面α层厚度以及氢含量。

20、采用上述技术方案，本发明能够带来以下有益效果：

21、1、通过控制硝酸和氢氟酸质量比，可实现tc6材料锻件非加工表面0.30mm以内的厚α层去除；

22、2、该技术操作简单、方便，生产成本低，能有效去除tc6材料锻件非加工表面0.30mm以内的厚α层，对基体不产生晶间腐蚀和点蚀，氢含量满足规定要求，且去除速率相对较快。

23、本发明应用前景广阔，可推广至其它型号发动机tc6材料非加工表面0.30mm以内的厚α层去除。

技术特征：

1.一种tc6锻件表面酸洗方法，其特征在于，用于清洗去除所述tc6锻件的表面厚α层；所述酸洗方法包括：

2.根据权利要求1所述的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗方法具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述s101中，所述吹砂采用刚玉砂实现。

4.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，当所述tc6锻件的数量大于一组时，所述s101与所述s102之间还包括以下步骤：

5.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述水溶液包括去离子水、硝酸及氢氟酸。

6.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述s103中，清洗所述表面α层时所述水溶液的温度不超过65℃。

7.根据权利要求2所述的酸洗方法，其特征在于，所述s105中，去离子水温度为40～60℃，清洗时间为1～2min。

8.根据权利要求7所述的酸洗方法，其特征在于，所述s105后还包括：

9.根据权利要求8所述的酸洗方法，其特征在于，所述s106后还包括：检验所述tc6锻件的表面α层厚度以及氢含量。

技术总结
本发明技术属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种TC6锻件表面酸洗方法，用于酸洗去除航空发动机TC6材料锻件表面的厚α层(α层厚度不超过0.3mm)，通过控制硝酸和氢氟酸溶液配比，采用硝酸340～485mL/L，氢氟酸80～120ml/L的水溶液对所述TC6的表面进行酸洗。本发明在有效去除TC6钛合金表面α层的同时，能够控制TC6材料的氢含量，同时基体表面不产生晶间腐蚀和点蚀。

技术研发人员：程思远,吴正文,潘娜,张书,邓娟,龙阅文,程鑫,陈建红,田敏
受保护的技术使用者：中国航发成都发动机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16