[发明专利]一种钛合金渗硼方法

说明书

本发明公开了一种钛合金渗硼方法，属于表面处理技术领域，包括以下步骤：制备处理液；进行第一次微弧等离子体处理；以第一次微弧等离子体处理完成的钛合金为阴极进行第二次微弧等离子体处理。本发明可有效增加渗硼层厚度。

技术领域

本发明涉及一种钛合金渗硼方法，属于表面处理技术领域。

背景技术

钛合金具有比强度高，耐蚀性好等优点，然而其表面硬度低，在航空航天、海洋装备等领域的应用受到限制。因此现有技术大多对钛合金进行表面处理以提高其表面硬度。常用的表面处理工艺包括化学热处理、磁控溅射和热喷涂等。而化学热处理通常在按一定比例配置的渗硼剂和渗硼催化剂等中进行，生产环境恶劣，易对环境造成污染。同时现有技术中存在处理时间长，渗硼层厚度不够，需要后续加工，成本较高等缺陷。

发明内容

本发明是提供一种钛合金渗硼方法，可有效增加渗硼层厚度。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种钛合金渗硼方法，包括以下步骤：制备处理液；进行第一次微弧等离子体处理；以第一次微弧等离子体处理完成的钛合金为阴极进行第二次微弧等离子体处理。

进一步地，所述第二次微弧等离子体处理的阳极为石墨。

进一步地，所述第一次微弧等离子体处理和第二次微弧等离子体处理中脉冲电压的脉宽为10～100ns，所述脉冲电压的幅值为500~1500V。

进一步地，所述第一次微弧等离子体处理中脉冲电压施加的时间为3-5秒。

进一步地，所述第二次微弧等离子体处理中 脉冲电压施加的时间为3-10分钟。

进一步地，所述第一次微弧等离子体处理以钛合金为阳极，石墨为阴极。

进一步地，所述制备处理液包括以下步骤：依次将十六烷基三甲基溴化铵或四甲基氢氧化铵，丙三醇或三乙醇胺溶解于去离子水中，再加入硼盐和强碱，形成处理液；所述十六烷基三甲基溴化铵或四甲基氢氧化铵重量为2~3份，所述丙三醇或三乙醇胺重量为20~40份，所述硼盐重量为20~30份，所述强碱重量为10-15份

进一步地，所述硼盐为氟硼酸镍或氟硼酸钛。

进一步地，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

本发明对钛合金表面进行两次微弧等离子体处理，第一次微弧等离子体处理以钛合金为阳极，第二次微弧等离子体处理以钛合金为阴极，第一次微弧等离子体处理是在钛合金表面短时间内微等离子体作用下形成各种缺陷并活化微观表面，有利于第二次微弧等离子体处理时硼活性粒子在表面的吸附和扩散。活化表面容易吸附活性硼粒子，各种缺陷有利于硼粒子沿着其扩散，形成硼钛化合物和硼强化层。采用本发明方法制得的渗硼层厚度相对普通的固体渗硼层显著提高。

附图说明

图1为本发明中的钛合金表面渗层外观图；

图2为本发明中的钛合金表面渗层结构图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的实质，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的阐述。

实施例1