1.Bachtergrond
De afgelopen jaren heeft de oppervlaktebehandeling van titaniumstaalcomposietplaten zich vooral gericht op het slijpproces van het stalen substraat, terwijl er weinig rapporten zijn over het oppervlaktebehandelingsproces van de titaniumcomposietlaag. Vanwege de unieke fysische en chemische eigenschappen van titaniumcoating absorbeert titanium waterstof bij 200 graden, zuurstof bij 400 graden en stikstof bij 600 graden. Wanneer het oppervlaktebehandelingsproces niet goed wordt gekozen, worden tijdens het slijpen gemakkelijk brosse fasen zoals oxiden gegenereerd op het oppervlak van de titaniumcoating, wat resulteert in een afname van de oppervlaktereinheid en een aanzienlijke toename van de hardheid, wat de daaropvolgende hechtingskwaliteit tussen titanium beïnvloedt. en staal. Momenteel worden mechanische behandeling, chemische behandeling, laserbehandeling en andere methoden voornamelijk gebruikt om het oppervlaktevet en de oxidefilm van titanium en titaniumlegeringen te verwijderen, om een zeer zuiver titaniumcoatingoppervlak te verkrijgen. De mechanische verwerkingsmethode maakt voornamelijk gebruik van werktuigmachines, slijpmachines, zandstralen en andere methoden. Hoewel het oppervlakteoxiden effectief kan verwijderen, is het tijdrovend en moeilijk om titaniumcoatings met grote verwerkingsoppervlakken en dunne diktes te verwerken. Chemische behandelingsmethoden omvatten zuurwassen, alkalisch wassen, chemische coating, enz., Die geschikt zijn voor het reinigen van dunne onderdelen, maar adsorptielagen achterlaten die zijn samengesteld uit gecorrodeerde vloeistoffen en gassen. Laserbehandeling wordt vaak gebruikt als oppervlaktemodificatiemethode voor titaniummaterialen, en de mate van reiniging wordt beïnvloed door factoren zoals de vermogensparameters. Momenteel is het nog niet in grootschalige industriële productie gebracht en is verdere experimentele verificatie nodig. Daarom is het noodzakelijk om diepgaand onderzoek te doen naar het oppervlaktereinigingsproces vanGR2 Bekledingsoppervlak van composietplaat van titaniumstaalals reactie op de bovenstaande kernpunten. Dit artikel onderzoekt de effecten van drie processen, zandstralen, zuurwassen en laserreiniging, op de oppervlaktereinheid van GR2 industrieel puur titanium. Gecombineerd met de microstructuur en microhardheid van het oppervlak wordt een redelijk oppervlaktebehandelingsproces met titaniumcoating voorgesteld, dat een belangrijke leidende betekenis heeft. voor de industriële productie van gewalste titaniumstaalcomposietplaten
2. Experimentele materialen en methoden
Dit artikel gebruikt GR2 industrieel puur titanium als experimenteel materiaal en de gemeten samenstelling wordt weergegeven in Tabel 1
Er werden drie processen gebruikt, namelijk zandstralen, zuurwassen en laserreiniging, om het oppervlak van de GR2 industriële pure titaniumplaat te behandelen. De macroscopische morfologie van het GR2-oppervlak na behandeling wordt weergegeven in Figuur 1. Tijdens het zandstralen werd kwartszand van 400 mesh gebruikt en tijdens het wassen met zuur een gemengde zure oplossing van (3 mlHF+37mlHNO3+60mlH2O) werd gebruikt; De HST-100 laserreinigingsmachine wordt gebruikt voor laserreiniging, met een middengolflengte van 1064 nm, een maximaal gemiddeld uitgangsvermogen van 100 W en een maximale laserpulsfrequentie van 200 kHz. Drie verschillende oppervlaktebehandelde GR2 pure industriële titaniumplaten werden met behulp van draadsnijden in monsters gesneden met afmetingen van 10 mm x 10 mm x 10 mm. De morfologie van het oppervlak en de longitudinale doorsnede van het monster zonder oppervlaktebehandeling werd waargenomen met behulp van metallografische microscoop (OM) en scanning-elektronenmicroscoop (SEM), en de oppervlaktesamenstelling werd geanalyseerd door middel van energiedispersieve spectroscopie (EDS). Gebruik de Qness 60 Vickers-hardheidsmeter om de microhardheid van het oppervlak van de GR2-matrix en monsters na verschillende oppervlaktebehandelingen te analyseren.
Afb.1 Macroscopische oppervlaktemorfologie vanGR2 Bekledingsoppervlak van composietplaat van titaniumstaal
Resultaten en discussie
2.1 Zandstraalbehandeling
De oppervlaktemorfologie van GR2 industriële pure titaniumplaat na zandstraalbehandeling wordt getoond in Figuur 2 (a) en (b). Om de dikte van de oxidelaag te bepalen, werd de morfologie van de longitudinale doorsnede loodrecht op het monsteroppervlak waargenomen, zoals weergegeven in figuur 2 (c), en werd EDS-energiespectrumanalyse uitgevoerd op verschillende posities, zoals weergegeven in tabel 2. Gebaseerd op de Uit macroscopische morfologieanalyse in figuur 1 (a) bleek dat het oppervlak van GR2 na de zandstraalbehandeling ongelijkmatig was, zonder duidelijke metaalglans en een donkergrijze kleur. Via SEM-morfologieobservatie werd ontdekt dat het oppervlak van GR2 na zandstralen gegroefd was, met onregelmatige deeltjes ingebed in de matrix, met een deeltjesgrootte van ongeveer 30 μ of minder. EDS-analyse op posities 1-4 op het oppervlak onthulde de aanwezigheid van significante O- en Si-elementen op het GR2-oppervlak na zandstraalbehandeling. Het O-elementgehalte varieerde van 6 gew.% tot 10 gew.%, terwijl het Si-elementgehalte lager was dan 7 gew.%. Onder hen was het O-element de resterende oxidehuid op het oppervlak, en het Si-element gaf aan dat onregelmatige deeltjes ingebed in de matrix werden veroorzaakt door gezandstraald kwartszand. Op basis van de energiespectrumanalyse op posities 2 (c) en 5 kan worden vastgesteld dat er een uniform verdeelde dichte oxidelaag rijk aan Ti en Si op het oppervlak van het monster aanwezig is, met een dikte van ongeveer 2 μm, terwijl er zijn geen duidelijke O- en Si-elementen op positie 6, wat consistent is met de samenstelling van de TA2-matrix. Dit fenomeen geeft aan dat de oppervlaktereinheid van GR2 na de zandstraalbehandeling slecht is, met resterende oxidehuid en kwartszand, wat niet bevorderlijk is voor het daaropvolgende walsen en composiet van titaniumcoating en stalen substraat.
Afb.2 GR2 Bekledingsoppervlak van composietplaat van titaniumstaal
2. 2 Zuurwasbehandeling
De oppervlakte- en dwarsdoorsnedemorfologie van de GR2 industriële zuivere titaniumplaat na een zuurwasbehandeling worden getoond in Figuur 3. EDS-energiespectrumanalyse werd uitgevoerd op verschillende posities, zoals getoond in Fig. 3
Afb.3Oppervlakte- en sectiemorfologie van GR2 na beitsbehandeling
De resultaten toonden aan dat de oppervlaktereinheid van GR2 aanzienlijk was verbeterd na een zuurwasbehandeling in vergelijking met een zandstraalbehandeling, en dat de oxideaanslag op het oppervlak bijna volledig was verwijderd. Het O-elementgehalte was slechts minder dan 3 gew.%. De morfologie in dwarsdoorsnede in figuur 3 (c) staat in schril contrast met de zandstraalbehandeling en er is geen duidelijke oxidelaag op het oppervlak van TA2 na wassen met zuur. Na de zuurwasbehandeling reageerde GR2 echter sterk met de gemengde zuuroplossing, wat resulteerde in onregelmatig verdeelde corrosieputten op het oppervlak van het monster, zoals weergegeven in figuur 3 (b).
Bij observatie met vergroting in de concave put werd ontdekt dat een grote hoeveelheid fijne en onbekende insluitingsdeeltjes in de gecorrodeerde put waren geadsorbeerd, wat een verborgen gevaar zou vormen voor het daaropvolgende walsen en de samenstelling van titanium en staal. Om dit probleem op te lossen, is het na het beitsen van de titaniumcoating noodzakelijk om het oppervlak van het titaniummateriaal te reinigen met reinigingsoplossingen zoals aceton of watervrije ethanol. De oppervlaktemorfologie van GR2 voor en na het reinigen wordt weergegeven in figuur 4. De resultaten geven aan dat organische oplosmiddelen zoals aceton op effectieve wijze fijne insluitsels kunnen verwijderen die zijn geadsorbeerd in met zuur gewassen corrosieputten, en deze methode is een redelijk oppervlaktebehandelingsproces voor composietplaten van titaniumstaal. met titaniumcoating.
3. Cconclusie
(1) Na de zandstraalbehandeling wordt het oppervlak van GR2 gegroefd met resterende oxiden en kwartszand. Het gehalte aan O-element ligt tussen 6 gew.% en 10 gew.%, en de dikte van de oxidelaag is ongeveer 2 μm. De microhardheid van het oppervlak is ongeveer 290HV.
(2) Na een zuurwasbehandeling wordt de oxidehuid op het oppervlak van GR2 volledig verwijderd en worden fijne insluitsels geadsorbeerd in de plaatselijke corrosieputten. Voor verdere reiniging moet aceton worden gebruikt. De microhardheid van het oppervlak ligt dicht bij het GR2-substraat, wat ongeveer 220 HV is, waardoor het een redelijk oppervlaktebehandelingsproces met titaniumcoating is.
Populaire tags: gr2 bekledingsoppervlak van titanium stalen composietplaat, China, fabrikanten, leveranciers, fabriek, aangepast, groothandel, kopen, prijs, kwaliteit, offerte, prijslijst, op voorraad, te koop, gemaakt in China
