[发明专利]耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法

说明书

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法。针对现有制备耐蚀钛合金微弧氧化涂层时需要使用有毒害的物质，不环保，并且流程复杂的问题，本发明提供了一种耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法，包括以下步骤：a、将钛合金抛光打磨备用；b、配制电解液；c、将钛合金作为阳极放入电解液中，在电压400～450V，频率400～500Hz，占空比20～40％的条件下，对钛合金试样通以阳极电流，处理5～20min，在其表面形成稳定的微弧，制备得到微弧氧化涂层。本发明的电解液安全环保，操作简单，得到的氧化涂层厚度高，硬度大，性能优异。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法。

背景技术

具有微弧氧化涂层的钛合金用途广泛，被广泛应用于国防、国民经济以及日常生活中。因此，对微弧氧化涂层的钛合金性能要求较高，不仅要求具有优良的耐腐蚀性能及表面外观质量，同时还要求具有一定的耐磨损性能，以满足各种可能应用环境。

目前制备耐蚀钛合金的主要方法主要为微弧氧化法。

如专利2011101790723公开了一种钛合金耐磨涂层的微弧氧化溶液及其应用，采用的微弧氧化溶液的组分及溶质浓度为：KOH：3g/L,Na₂SiO₃：5g/L,NaF：3g/L,三乙醇胺：3g/L,Na₂B₄O₇:1g/L。微弧氧化过程控制占空比为10～20％，电流密度为3～5A/dm2，电解液温度小于60℃，时间为5～30min。钛合金表面膜层硬度HV700以上，膜层厚度在10～40μm。

该方法中采用的微弧氧化溶液含有氟化物，对人体和环境都会带来危害。

专利2014100736852公开了一种微弧氧化法制备钛合金表面高光洁度陶瓷耐磨层的方法及微弧氧化溶液，该方法中的微弧氧化溶液的组分及溶质浓度为：Na₂SO₄ 3～30g/L；NaPO₄ 5～20g/L；NaCl 3～10g/L；H₂O₂ 1～3ml/L；添加剂0.1～5g/L。是微弧氧化工艺采用直流脉冲通电方式，电压输出的是标准矩形方波或单极性正弦波；脉冲频率100～600Hz；占空比40～80％；通过调整升压速率，控制平均电流1～9A/dm2；终止电压应在200V～400V；时间10～30min；电解液温度小于60℃。钛合金表面膜层显微硬度平均在700以上，膜层厚度在10～30μm，表面粗糙度可达到Ra0.25。该方法中所用的微弧氧化溶液含双氧水，对人体和环境都会带来危害，且需配制添加剂，微弧氧化溶液配制较复杂。

由此可见，现有方法制备耐蚀钛合金微弧氧化涂层都需要使用有毒试剂，存在损害人体和污染环境的风险，急需开发一种更环保、操作流程简单的耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有制备耐蚀钛合金微弧氧化涂层时需要使用有毒害的物质，不环保，并且流程复杂的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种耐蚀钛合金微弧氧化涂层的制备方法。该方法包括以下步骤：

a、将钛合金抛光打磨，清洗干净后吹干冷风备用；

b、配制电解液，电解液中各成分的含量为：NaOH 1～5g/L，Na₂SiO₃ 10～20g/L，Na₃PO₄ 5～15g/L；

c、将步骤a处理后的钛合金作为阳极放入步骤b所述的电解液中，以不锈钢为阴极，在电压400～450V，频率400～500Hz，占空比20～40％的条件下，对钛合金试样通以阳极电流，处理5～20min，在其表面形成稳定的微弧，制备得到微弧氧化涂层。