去除氧化层方法
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1. 喷砂:钛铸件的喷砂处理一般选用白刚玉粗喷较好,喷砂的压力要比非贵金属者较小,一般控制在0.45Mpa以下。
因为,喷射压力过大时,砂粒冲击钛表面产生激烈火花,温度升高可与钛表面发生反应,形成二次污染,影响表面质量。
时间为15~30秒,仅去除铸件表面的粘砂、表面烧结层和部分和氧化层即可。
其余的表面反应层结构宜采用化学酸洗的方法快速去除。
2. 酸洗:酸洗能够快速完全去除表面反应层,而表面不会产生其他元素的污染。
HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗,但HF—HCl系酸洗液吸氢量较大,而HF —HNO3系酸洗液吸氢量小,可控制HNO3的浓度减少吸氢,并可对表面进行光亮处理,一般HF的浓度在3%~5%左右,HNO3的浓度在15%~30%左右为宜。
3.化学抛光:化学抛光是通过金属在化学介质中的氧化还原反应而达到整平抛光的目的。
其优点是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构形状无关,凡与抛光液接触的部位均被抛光,不须特殊复杂设备,操作简便,较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。
但化学抛光的工艺参数较难控制,要求在不影响义齿精度的情况下能够对义齿有良好的抛光效果。
较好的钛化学抛光液是HF和HNO3 按一定比例配制,HF是还原剂,能溶解钛金属,起到整平作用,浓度<10%, HNO3起氧化作用,防止钛的溶解过度和吸氢,同时可产生光亮作用。
钛抛光液要求浓度高,温度低,抛光时间短(1~2min.)。
4.电解抛光:又称为电化学抛光或者阳极溶解抛光,由于钛的电导率较低,氧化性能极强,采用有水酸性电解液如HF—H3PO4、HF—H2SO系电解液对钛几乎不能抛光,施加外电压后,钛阳极立刻发生氧化,而使阳极溶解不能进行。
但采用无水氯化物电解液在低电压下,对钛有良好的抛光效果,小型试件可得到镜面抛光,但对于复杂修复体仍不能达到完全抛光的目的,也许采用改变阴极形状和附加阴极的方法能解决这一难题,还有待于进一步研究。
盐酸除锈最佳浓度的选择
去除钢铁表面的锈蚀多采用盐酸除锈的方法,由于强调生产,追求产量,使酸洗液一直处于较高浓度,而忽视了酸洗液的最佳浓度的控制与维护,许多厂家简单地采取每周更新一次酸液,或长期不更换酸液,只是经常倒掉一些新酸洗液,添加一些新酸洗液,造成盐酸耗量过高,增加了生产成本,并对环境造成了一定的污染。
研究表明:酸洗速度快慢不仅要考虑酸洗液的浓度,而重要的是决定于Fecl2 在该盐酸浓度下的饱和程度。
当盐酸浓度达到10%时,Fecl2 饱和度48%;当浓度达到31%时,Fecl2 饱和度只5.5%,同时Fecl2 饱和度随温度上升而增大。
要在最时间内,使酸洗后的钢铁表面达到最佳清洁表面,关键在于选择盐酸的浓度、Fecl2含量,与在该盐酸浓度下的溶解度。
因此要提高酸洗速度既要有适当盐酸浓度和一定的Fecl2含量,又要有较高的Fecl2溶解量,在这三个参数中,尤其以盐酸浓度最为重要,降低盐酸浓度不但能够容纳较多的Fecl2含量,而且还不易饱和,从而较好地解决钢铁制品酸洗质量。
实践证明,盐酸浓度范围控制过窄、过宽对操作、生产都带来一定的难度。
根据连续生产实际及人为诸多因素的影响,我们认为推荐使用盐酸浓度控制在8~13%,酸液温度在20~40℃之间,酸液比重为1.35~1.20,可以较好地满足生产的需要,最大限度地提高酸液使用寿命。
Fecl2含量高,则盐酸浓度可相应取低值;Fecl2含量低,盐酸浓度可取高值。
在具体操作上,要经常防止酸液浓度降低和酸液面高度下降,需要补充新酸。
添加酸时必须做到一勤二少,即加酸要勤,每次加酸量宜少。
如果冬季酸洗速度慢可以加温至20~25℃,Fecl2含量过高,酸液比重超过1.35时,可用水稀释最后达到酸液比重不大于1.22即可。
为了解决盐酸酸洗槽在存放和工作中有大量的酸雾散发,造成环境酸雾污染以及在酸洗钢铁时产生铁基体的溶解,造成过腐蚀和氢脆的问题,可使用高效酸雾抑制剂、缓蚀剂与盐酸溶液配制成常温高效除锈液,在常温下去除氧化皮,除锈速度快,不产生过腐蚀,工件表面及内在质量均得到提高,酸槽附近基本闻不到盐酸刺鼻味,除锈率不低于98%,连续添加勤劳的蜜蜂有糖吃
使用可延长除锈液及设备的使用寿命,并可节约燃料和能耗。
其酸洗液配制及工艺条件如下:(重量百分比)盐酸(33%)55,除锈添加剂10,水35,温度20~40℃。
该除锈添加剂由有机酸、烷基硫酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇、磷酸和水组成。