钛加工件的表面处理工艺根据功能需求可分为以下类型:
一、机械处理
1、打磨与抛光
干磨:去除氧化层或毛刺(如钛合金锻件);
湿磨:配合冷却液避免过热,适用于精密零件;
抛光:使用布轮+氧化铈达到镜面效果(Ra≤0.2μm),用于医卫植入物、手表外壳等。
2、喷砂处理
参数:砂粒粒径(80-240目)、喷射压力(50-100kPa);
应用:航空部件预处理、种植牙基台表面粗糙化。
二、化学处理
1、酸洗
溶液:氢氟酸(HF)+硝酸(HNO3)混合液(体积比1:3-1:5);
作用:去除氧化皮(TiO₂+6HF→H₂TiF₆+2H₂O),焊接前预处理。
2、化学抛光
溶液:磷酸+硫酸+硝酸体系或专用钛合金抛光液;
优势:适用于复杂几何形状,无需通电。
三、表面改性技术
1、物理化学方法
热喷涂:等离子喷涂形成耐磨涂层,但需高温操作;
离子注入:氮离子注入可提高表面硬度(1200-1600Hv)。
2、生物化学方法
生物活性陶瓷涂层:促进组织再生,提高生物相容性。
四、特殊工艺
1、化学铣切
流程:表面清洗→涂覆防护层→刻型→化学腐蚀→中和冲洗;
化铣液:氢氟酸-硝酸型溶液,腐蚀速度快且均匀。
2、耐磨处理
湿式镀膜:先镀Ni再镀Cr,厚度几微米;
离子氮化:温度850℃,氮化膜厚度0.7-5.0μm。