TC17钛合金表面处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104630677A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510047528.9(22)申请日2015.01.30(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人李淼泉刘印刚李慧敏(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称TC17钛合金表面处理方法(57)摘要本发明公开了一种TC17钛合金表面处理方法，用于解决现有方法处理的钛合金表面粗糙度大的技术问题。技术方案是首先在热处理炉中对TC17钛合金进行退火处理，再采用ASH230弹丸对TC17钛合金进行两次喷丸处理，喷丸过程中通过振动筛和螺旋分离器对弹丸尺寸及弹丸圆整度进行严格控制。经过第一次喷丸处理后，TC17钛合金表面实现了纳米化；经过第二次喷丸处理，采用大尺寸弹丸低速撞击TC17钛合金表面，实现平整第一次喷丸处理表面的目的，从而大幅度降低TC17钛合金的表面粗糙度。经测试，本发明方法处理的TC17钛合金表面粗糙度由背景技术的4.80μm降低到1.89～2.60μm，降低了61％。CN104630677ACN104630677A权利要求书1/1页1.一种TC17钛合金表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、在热处理炉中对TC17钛合金进行退火处理，处理条件为：加热温度550～600℃，保温时间1～1.5h，炉冷至室温；步骤二、采用ASH230弹丸对TC17钛合金进行第一次喷丸处理，具体工艺参数为：空气压力0.43～0.46MPa，喷丸时间10～15min；步骤三、采用ASH460弹丸对TC17钛合金进行第二次喷丸处理，具体工艺参数为：空气压力0.23～0.26MPa，喷丸时间1～5min；步骤四、喷丸过程中通过振动筛和螺旋分离器对弹丸尺寸及弹丸圆整度进行控制。2CN104630677A说明书1/3页TC17钛合金表面处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种钛合金表面处理方法，特别是涉及一种TC17钛合金表面处理方法。背景技术[0002]表面纳米化通过引入大塑性变形在金属材料表面制备一定厚度的表面纳米结构，可显著提高金属材料的表层和整理性能，如力学性能、抗腐蚀性能等性能，被认为是纳米结构材料领域最有可能实现工业应用的实用技术之一。TC17钛合金是一种富β两相钛合金，具有强度高、断裂韧度好、淬透性高和锻造温度范围宽等优点，广泛应用于航空航天等领域。随着航空航天的迅速发展，恶劣的服役环境对TC17钛合金的性能和使用可靠性提出了更高要求。应用表面纳米化获得的组织结构特性为改善TC17钛合金的表层和整体性能创造了条件。[0003]文献1“杨磊.高能喷丸表面纳米化后表面粗糙度和损伤的研究.大连交通大学硕士学位论文.2012,55～58”报道了采用喷丸技术对纯钛和TC4钛合金表面进行处理实现了其表面纳米化，并表征了纯钛和TC4钛合金表面纳米化后的表面粗糙度。结果发现该方法获得的表面粗糙度大于4.80μm。[0004]上述制备方法使钛及其合金成功实现表面纳米化，但处理后钛及其合金的表面粗糙度较大，表面粗糙度最小4.80μm，这将严重制约其表面纳米结构的有效应用。发明内容[0005]为了克服现有方法处理的钛合金表面粗糙度大的不足，本发明提供一种TC17钛合金表面处理方法。该方法首先在热处理炉中对TC17钛合金进行退火处理，再采用ASH230弹丸对TC17钛合金进行两次喷丸处理，喷丸过程中通过振动筛和螺旋分离器对弹丸尺寸及弹丸圆整度进行严格控制。本发明通过对去应力退火处理的TC17钛合金进行第一次喷丸处理，使其表面短时发生大应变和高应变速率的剧烈塑性变形，实现TC17钛合金的表面纳米化；通过对TC17钛合金进行第二次喷丸处理，使大尺寸弹丸低速撞击TC17钛合金表面，实现平整第一次喷丸处理表面的目的，从而大幅度降低TC17钛合金的表面粗糙度。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种TC17钛合金表面处理方法，其特点是采用以下步骤：[0007](1)在热处理炉中对TC17钛合金进行退火处理，处理条件为：加热温度550～600℃，保温时间1～1.5h，炉冷至室温；[0008](2)采用ASH230弹丸对TC17钛合金进行第一次喷丸处理，具体工艺参数为：空气压力0.43～0.46MPa，喷丸时间10～15min；[0009](3)采用ASH460弹丸对TC17钛合金进行第二次喷丸处理，具体工艺参数为：空气压力0.23～0.26MPa，喷丸时间1～5min；[0010](4)喷丸过程中通过振动筛和螺旋分离器对弹丸尺寸及弹丸圆整度