[发明专利]一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法

说明书

本发明属于材料表面强化技术领域，具体的说是一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法，包括以下步骤：S1、首先将加工后的钛锆基合金工件置于喷丸机中，选用直径在6‑8mm的钢丸进行粗喷丸；S2、对S1粗喷丸之后的工件放入酸洗池中进行表面进行酸洗，之后对工件采用挥发性无水清洗剂进行冲洗并烘干；S3、对S2中烘干之后的工件表面进行覆膜处理，之后采用直径在2‑3mm的钢丸对工件表面进行精喷丸；本发明通过向贴膜后的产品进行二次喷丸处理，粗喷丸是进行剧烈的表面塑性变形，提高其力学性能和表面耐磨性，精喷丸是对表面粗糙度进行修整，降低粗喷丸后高钛锆基合金的表面粗糙度，可以有效提高其性能。

技术领域

本发明属于材料表面强化技术领域，具体的说是一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法。

背景技术

钛锆基合金是一种具有低密度、高强度、耐腐蚀性好等优良特性，是航空航天飞行器的重要结构材料。

现有技术中，钛锆基合金加工过程中存在如下问题，第一，钛锆基合金工件在加工时，夹紧变形以及受力变形大，但是在工件加工时受力较大，必须要对工件进行完全夹紧固定，避免工件加工过程中，出现窜动问题，但是受压固定下的钛锆基合金工件精度会大幅降低；第二，钛锆基合金在高温条件下，表面会被氧化，形成氧化层，但是氧化层本身很脆，随着钛锆基合金制得的产品受到拉伸的作用，氧化层很容易破裂，导致裂纹的产生，裂纹在拉伸应力的作用下，会继续向基体扩展，导致裂纹下面的钛锆基合金进一步被氧化而产生新的氧化层，氧化层再扩展、破裂，从而最终导致了基体的断裂等问题，第三，在对钛锆基合金产品进行表面喷丸处理时，由于喷丸与工件表面撞击瞬间，使得产品的表面会产生大量的热量，很容易导致工件表面形成新的氧化层。

为此，本发明提供一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决钛锆基合金的弹性模量小，工件在加工时，夹紧变形以及受力变形大，但是在工件加工时受力较大，必须要对工件进行完全夹紧固定，避免工件加工过程中，出现窜动问题，但是受压固定下的钛锆基合金工件精度会大幅降低的问题，本发明提出的一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法，包括以下步骤：

S1、首先将加工后的钛锆基合金工件置入喷丸机中，选用直径在6-8mm的钢丸进行粗喷丸，使得毛坯表面产生剧烈的表面塑性变形，提高其力学性能和表面耐磨性，快速去除毛坯表面的氧化层，在粗喷丸过程中通过制冷风机向外筒中鼓入冷空气，进而使得冷冻空气通过进气孔喷入内筒中，进而对料斗内流下的钢丸进行冷却，降低钢丸的温度，控制工件在喷丸作业时温度升高引起的氧化程度；

S2、对S1粗喷丸之后的工件放入酸洗池中进行表面进行酸洗，酸洗温度为120-150℃，浸泡时间2-3h之后将产品打捞出来，之后对工件采用挥发性无水清洗剂进行冲洗并烘干；

S3、对S2中烘干之后的工件表面进行覆膜处理，之后采用直径在2-3mm的钢丸对工件表面进行精喷丸，在精喷丸时，直径较小的钢丸流经内筒时，通过一号板配合弹片带动C形片不断划过滑孔，间歇带动弧形板的摆动，增加挡板上杂质向排渣孔中运动并排出的效率；使得精喷丸时钢丸中杂质含量降低，增加钛锆基合金工件的喷丸表面质量，即可完成对钛锆基合金表面的强化工作；

在毛坯进行粗喷丸之后，毛坯表面产生剧烈塑形变形，造成工件表面粗糙度增加，此时通过精喷丸对毛坯表面粗糙度进行修整，降低表面粗糙度，可以有效提高其耐磨性能。