[发明专利]一种钛合金黑色阳极氧化工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种氧化工艺，特别是一种针对钛合金黑色阳极氧化工艺，属于金属表面处理阳极氧化技术领域。

背景技术：

钛合金具有良好的综合力学性能，组织稳定性高，被广泛应用于火箭发动机的外壳，航空发动机压气机盘、叶轮组件、紧固件等高端科技产业。钛合金制造中一般采用阳极氧化的工艺，在其表面形成一层致密的氧化膜，保护其基体。目前常见的钛合金阳极氧化工艺，会在钛合金表面形成不同颜色的氧化膜（如青色）或多颜色的氧化膜层，使得钛合金用于光学系统时，会影响光学系统的精度或成相效果，并且还存在膜层不牢固，易脱落，影响光学系统的成相效果，进而影响产品的质量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种钛合金黑色阳极氧化工艺，在钛合金零件表面形成黑色的、均匀牢固的氧化膜层，满足了应用于光学系统中的钛合金表面需要消光的特殊要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：设计一种钛合金黑色阳极氧化工艺，其流程是按以下步骤进行：

1）、用有机溶剂除油；

2）、装挂；

3）、化学除油；

4）、水洗；

5）、酸洗、喷砂；

6）、水洗；

7）、阳极氧化为黑色；阳极氧化的处理条件是：阳极电流密度为0.1~0.3A/dm2，温度5℃<30℃，阳极时间45-55分钟，阴极是不锈钢板，挂具为铝制挂具，或是钛材或钛合金，给电方式为阶梯式；

8）、水洗；

9）、干燥；

10）、交验 。

一种钛合金黑色阳极氧化工艺， 其特征是：阳极氧化处理液由重铬酸钾K₂Cr₂O₇、硫酸锰MnSO₄、发黑剂、硫酸铵 (NH₄)₂SO₄、蒸馏水，按下述重量份配制：重铬酸钾K₂Cr₂O₇  20-60份，硫酸锰MnSO₄   10-20份，发黑剂2-4份，硫酸铵 (NH₄)₂SO₄   25-55份，蒸馏水1000份。

所述化学除油的过程中化学溶剂按下述重量份配制：工业纯氢氧化钠NaOH为30-40份、工业纯碳酸钠Na₂CO₃ 为20-30份、工业纯磷酸钠Na₃PO₄ 为50-70份、工业纯硅酸钠10-15份、蒸馏水1000份。

    所述阳极氧化的处理条件是：阳极电流密度为0.2A/dm2，温度25℃，阳极时间50分钟。

    所述的阳极氧化处理液的配置方法是：向蒸馏水中按先后顺序依次加入重铬酸钾K₂Cr₂O₇、硫酸锰MnSO₄ 、发黑剂、硫酸铵(NH₄)₂SO₄ ，并搅拌均匀。

    所述的重铬酸钾K₂Cr₂O₇为化学纯，硫酸锰MnSO₄ 为化学纯，发黑剂为工业纯，硫酸铵 (NH₄)₂SO₄为工业纯。

    所述的发黑剂2-4份具体是过硫酸钾K₂S₂O₈为0.2-0.6份，氟化钠NaF为0.02-0.08份,蒸馏水为1.78-3.32份。