TC1和TC4钛合金腐蚀加工溶解行为研究

第30卷第6期2010年12月航空材料学报JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSVO1．30，NO．6DECEMBER201OTC1和TC4钛合金腐蚀加工溶解行为研究林翠，胡舸。，梁静。，赵晴，杜楠，王力强。1．南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，南昌330063；2．南昌航空大学材料科学与工程学院，南昌330063；3．成都飞机工业集团公司制造工程部，成都610092摘要测试了TC1和TC4钛合金在氢氟酸硝酸溶液中腐蚀加工的ET曲线和极化曲线，分析了腐蚀加工过程的速率变化，观察了腐蚀加工形貌。在氢氟酸．硝酸腐蚀加工液中，极化曲线呈现活化．钝化特征，氢氟酸浓度较高时，硝酸浓度增大到一定值后，极化曲线呈现自钝化倾向。钝化膜的生成速率和厚度由氢氟酸和硝酸体积比决定，氢氟酸和硝酸体积比为L2时，腐蚀加工速率最大。腐蚀加工初期钛合金表面氧化膜被破坏，自腐蚀电位迅速变负，加工速率较大，继续加工，硝酸使钛合金表面发生钝化，导致速率降低，钝化膜的生成和破坏同时进行，当钝化膜的生成与基体溶解达到动态平衡时，自腐蚀电位和加工速率趋于稳定。TC1和TC4钛合金中的N和AL优先溶解，随着硝酸浓度的增加，钛合金表面微观凹坑变浅。关键词TC1钛合金；TC4钛合金；腐蚀加工；电化学行为DOI10．3969／J．ISSN．10055053．2010．6．009中图分类号TG146．23文献标识码A文章编号10055053201006004308钛合金因其比强度高、耐腐蚀、高温强度高等显著优点被广泛应用于航空航天、生物医药、石油化工等领域。航空业的钛合金应用最为广泛，世界钛材的4O％～50％应用在航空工业。无论民机还是军机，钛合金所占比重都在迅速增加。在民用商业飞机中，如波音公司最新型的B787．8喷气客机，钛合金所占比重达到15％，每架飞机的钛合金使用量已高达10吨。然而钛合金作为新型结构材料又是一种典型的难加工材料，它的切削加工性能不好，特别是不易或很难进行薄壁异形件的精加工，极大地限制了其在实际中的应用。腐蚀加工是解决钛合金机械加工困难的一种有效方法。美国、欧洲、俄罗斯在20世纪60年代开始进行钛合金腐蚀加工的相关研究，2O世纪80年代后期，我国的李荻、张红、朱彦海等学者对钛合金腐蚀加工工艺及腐蚀加工后的表面粗糙度、吸氢量、机械性能进行了探讨”，解决了钛