专利名称：一种钛合金阳极氧化膜的后处理方法
技术领域：
本发明涉及一种钛合金阳极氧化之后的表面处理工艺，特别是一种安全环保条件 下钛合金阳极氧化膜的后处理工艺，属于金属表面处理技术领域。
背景技术：
钛及钛合金是一种比强度高，耐蚀性强的新型材料，具有极其优越的高温性能和 易钝化性能，被大量应用于航空航天、舰船、化学等诸多领域。阳极氧化则是一种能提高钛 合金氧化膜层厚度及抗腐蚀性能的有效表面处理方法，它使得钛合金能够应用于不同的工 作环境，满足不同的工业乃至医学用途。阳极氧化膜层的性能主要取决于它的组成、结构以 及厚度。但钛合金氧化膜本身具有很多的孔洞及缝隙，因而其比表面积也相对较大，容易 吸收环境中的水与腐蚀性物质，腐蚀性的物质会通过这些地方进入到膜层内部，从而降低 膜层的使用寿命，另外阳极氧化膜的表面粗糙度比较大，因而钛合金氧化膜需要进一步的 后处理，即封闭处理。目前钛合金阳极氧化膜后处理普遍采用沸水封闭的方法，沸水封闭的 能耗比较大，且不能完全地封闭氧化膜的表面孔隙，从而不能有效地提高钛合金氧化膜的 使用寿命。
发明内容
本发明旨在提供一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，能在较低的能 耗，不需要外加电源的情况下，对钛合金氧化膜进行有效地封闭，在物理和化学的协同作用 下，有效堵塞氧化膜表面的孔洞与缝隙，达到封闭的效果。同时本工艺能在很大程度上减小 后处理工艺在处理工程中对环境和人体造成的危害，降低生产废液的处理难度。该工艺具 有操作方便，工艺简单，环境友好的特点，是一种绿色、安全的钛合金氧化膜后处理工艺方 法。上述基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，对钛合金氧化膜进行如下操 作氧化膜一水洗一后处理一水洗一干燥后处理操作过程的条件为乙酸钙 5g/L 20g/L温度60°C 100°C封闭时间IOmin 30min在所述基于乙酸钙体系的后处理工艺步骤中将阳极氧化后的钛合金试样，置于规 定温度下的乙酸钙溶液中浸泡，在规定的封闭时间内取出即可。本发明的优点在于步骤简单、能耗低；后处理溶液成分单一，有利于工厂的槽液 分析与监控；后处理步骤中不采用铬酸等有毒物质，很大程度上降低对环境的污染和人体 的危害。另外，该后处理方法可以有效封闭在高强高韧钛合金生成的氧化膜，封闭后氧化膜致密均勻，耐腐蚀性能得到明显提高，表面粗糙度大大降低，耐盐雾腐蚀1500h以上。
图1是实施例1中后处理后钛合金阳极氧化膜外观照片。图2是实施例2中后处理后钛合金阳极氧化膜外观照片。图3是实施例1中钛合金阳极氧化膜的封闭前的扫描电镜表面照片。图4是实施例1中钛合金阳极氧化膜的封闭后的扫描电镜表面照片。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。实施例11、原材料TB6钛合金片材(长10cm，宽2. 5cm,厚2mm，总面积约为50cm2)，在酒石酸铵体系 中进行了阳极氧化。2、后处理工艺步骤氧化膜一水洗一后处理一水洗一干燥3、后处理步骤条件乙酸钙10g/L温度85 95 °C后处理时间 15min4、后处理结果在此种配方条件下TB6钛合金试片在酒石酸铵体系中成膜为黄色，表面光滑均 勻，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。采用非磁性测量法 按GB/T4957的规定进行，用涡流测厚仪测量后处理后阳极氧化膜厚度，其厚度在8 9 μ m 范围内。实施例21、原材料TB6钛合金片材(长10cm，宽2. 5cm,厚2mm，总面积约为50cm2)，在酒石酸铵体系 中进行阳极氧化。2、后处理工艺步骤氧化膜一水洗一后处理一水洗一干燥3、后处理步骤条件乙酸钙15g/L温度65 75 °C后处理时间 IOmin4、成膜结果在此种配方条件下TB6钛合金试片在酒石酸铵体系中成膜为黄色，表面光滑均 勻，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。实施例3
4
1、原材料TC4 钛合金片材(长 10cm，宽 2. 5cm,厚 2_，总面积约为 50cm2)，在 HB/Z 347-2002 中规定的硫酸磷酸体系中进行阳极氧化。2、后处理工艺步骤氧化膜一水洗一后处理一水洗一干燥3、后处理步骤条件乙酸钙20g/L温度75 85 °C后处理时间 20min4、成膜结果在此种配方条件下TC4钛合金试片在HB/Z 347-2002中规定的硫酸磷酸体系中成 膜为灰色，表面光滑均勻，覆盖完整。经过后处理之后，颜色基本保持不变，表面显得更为光滑。以上本发明实施例仅是实施过程而并非限定本发明。
权利要求
一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，其特征在于，对钛合金阳极氧化膜进行如下操作阳极氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥。
2.如权利要求1所述的后处理操作，其特征在于，具体工艺参数如下 乙酸钙5g/L 20g/L温度60 V 100°C封闭时间 IOmin 30min。
3.如权利要求1所述的基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，其特征在于，将 阳极氧化后的钛合金试样，置于规定温度下的乙酸钙溶液中浸泡，在规定的封闭时间内取 出即可。
全文摘要
本发明提供了一种基于乙酸钙体系的钛合金氧化膜后处理工艺，对阳极氧化膜进行的具体操作为氧化膜→水洗→后处理→水洗→干燥。该工艺能在不需要外加电源的情况下，对钛合金氧化膜进行有效地封闭，具有操作方便，工艺简单，环境友好的特点，是一种绿色、安全的钛合金氧化膜后处理工艺方法。
文档编号C25D11/26GK101892506SQ20101023495
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者于美, 刘建华, 吴量, 李松梅, 甘武奎, 龙国荣 申请人:北京航空航天大学