電壓與TC4鈦合金鍍層厚度的關系

TC4鈦合金以其高的比強度和有意的耐腐蝕性已經(jīng)在航天航空工業(yè)、石油化工、機械制造、生物工程、船舶行業(yè)等得到了廣泛的應用。但TC4鈦合金抗粘連能力差， 磨擦過程中易粘連和磨損， 電導率和熱導率低， 不易承受釬焊。這些都限制了它的應用范圍。所以研究在鈦合金上進行電鍍勢在必行。在不同電壓下對TC4鈦合金進行電鍍在TC4合金表面獲得鍍層，采用劃痕法檢測在不同電壓下制備的銅鍍層的結合力。結果顯示：電壓對TC4鈦合金電鍍鍍層的結合力有一定的影響。

TC4鈦合金（Ti-6Al-4V），TC4含鈦（Ti） 余量鐵（Fe）≤0.30，碳（C）≤0.10，氮（N）≤0.05，氫（H）≤0.015，氧（O）≤0.20，（Al）5.5～6.8，釩（V）3.5～4.5。試樣大小為若干個20mm×20mm×5mm長方體。用1200#的砂紙打磨至表面光潔。然后用丙酮超聲波清洗10min。放在干燥皿中待用。

將以上試樣用去離子水洗后的試樣迅速放入酸洗液中，酸洗1～2min，取出水洗?；罨簩⒈砻娲只脑嚇佑描F絲懸掛，浸沒于活化液中反應，十分鐘取出，式樣表面附著一層灰色沉積，水洗。預鍍鎳：將經(jīng)過酸洗、活化的試樣在2.0V電壓條件下，在鍍液成份為氯化鎳150g、濃鹽酸30ml、去離子水1000ml中進行預鍍鎳5min。電鍍：將試樣分為四組，每組三個。將五組電壓分別為0.6V、1.0V、1.4V、1.8V在配方為五水硫酸銅150g、濃硫酸27ml、氯化鈉0.02g、去離子水1000ml、適量光亮劑的鍍液中下進行電鍍十分鐘。取出進行水洗風干。

通過刻劃法，在所鍍鍍層表面劃兩組相距三毫米的平行線正交，觀察形成的網(wǎng)格中鍍層脫落現(xiàn)象，宏觀表面形貌。電壓為0.6V時鍍層刻劃的結果，網(wǎng)格中鍍層不起皮，結合力良好，但是較容易刻劃到基體，可能鍍層較薄。鍍銅電壓為1.0V時刻劃后的鍍層宏觀形貌圖，可知，刻劃網(wǎng)格中的鍍層未起皮，并且相比于0.6V時的鍍層刻劃，使勁刻也未刻到基體，表面結合力很好。鍍銅電壓為1.4V時刻劃后的結果，刻劃網(wǎng)格內的鍍層有起皮現(xiàn)象，但不是成片脫落，由此可知結合力不好。為鍍銅電壓為1.8V時，刻劃后的鍍層宏觀形貌圖，可知，刻劃后的網(wǎng)格內鍍層成片起皮，整片脫落，鍍層結合力很差。

根據(jù)不同電壓下獲得的鍍層厚度與電壓的關系。
1、在鈦合金TC4表面電鍍的過程中，鍍銅電壓的變化影響鍍層的表面形貌，隨著電壓增大，鍍層表面更光亮致密。
2、不同的鍍銅電壓影響膜基之間的結合力，電壓偏大或偏小都會影響膜基之間的結合力，本實驗超過1.4V時，膜基結合力變差。
3、在不同的鍍銅電壓條件下，膜層的厚度發(fā)生變化，本實驗電壓在0.6V～1.0V范圍內，隨著電壓的增加，鍍層厚度增大。