钛合金机械加工表面质量的故障原因

钛合金是一种20世纪50年代兴起的重要金属结构材料，近年，钛会金正广泛应用于民用领域，开发出的钛合金产品几乎渗透到，现代生活衣食住行各个方面。在生产中发现，钛合金机械加工表面质量常见故障有过腐蚀、挂灰、氧化皮未除尽及条纹状花斑几种。

过腐蚀是指酸洗后钛合金表面出现麻坑或凹凸不平等缺陷，和材料组织显露有所区别。一般导致过腐蚀缺陷的原因是氢氟酸和硝酸的比例失调，氢氟酸浓度过高或者硝酸浓度不足均可导致该缺陷出现，另一个原因就是酸洗时间过长，一般酸洗t为1mm～4min，可以根据操作现场调整工艺参数，适当缩短酸洗时间。挂灰是指酸洗后钛合金表面附着的氧化物，酸洗时由干钛合金和酸液进行化学反应，产生的氧化物积累在表面，阻止了反应的进一步发生。挂灰的缺陷一般是由酸洗时挂灰沉积过多和酸洗后冲洗不够。酸洗时应不断晃动零件，使反应后的产物从钛合金表面脱落，酸洗后应加强喷淋或冲洗的办法去除挂灰。国内一般采取压缩空气和自来水混合的高速水流冲洗零件，效果良好。

导致该缺陷的原因比较多，各个工序均有可能。有可能除油不良，或者熔融盐处理时间不够，或者酸洗溶液失效。出现该缺陷时，应该逐一排除各种可能因素，在必要的时候，可以在前处理增加喷砂工序。一般是反应不均匀造成的，可以通过酸洗时晃动零件和降低酸洗液温度来排除。除了以上几种缺陷，有时还会发现酸洗后检验合格的产品，经过一段时间后，表面出现花斑的现象。对于此种现象，现在研究比较少，可能是由于酸洗后表面有残留酸液或后续生产带入的腐蚀性介质存在，在应力的共同作用下产生的，在微观检测下与一般腐蚀形态有所区别，一般来说不影响其使用性能，可通过再次酸洗的方法去除，但是受力件要加强二次酸洗后的除氢处理。

导热系数、弹性模量、化学活性及合金类型和显微组织是影响钛合金机械加工性能的主要因素。钛合金的合金成分不同，其加工性能也不一样，在退火状态下，a型钛合金机械加工性能较好；a+β型钛合金次之；β型钛合金强度高，淬透性好，但机械加工性能最差。鉴于上述情况，为了进行钛合金高效率、高精度的机械加工，应采取相应的措施，避免加工中缺陷的产生。