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一种辐条表面 镀 钛工艺

阅读：458发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种辐条表面镀钛工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种辐条表面镀钛工艺，主要步骤为辐条加工成型抛光、超声波清洗、真空离子镀钛、表面清理、装挂、阳极氧化、去离子水洗涤、卸挂、沸水填充、干燥；所述阳极氧化方法为以磷酸 25-35mg/L、草酸 10-15mg/L、氢氟酸 5-10mg/L、双氧水20-30ml/L、PH值为3-4的高锰酸钾溶液3-4g/L为电解液，采用直流脉冲电源在5min内将电压恒流渐加至15-18V，而后保持5-8min。本发明采用镀钛方式对辐条进行表面处理，能大幅强化辐条表面物理指标，提高辐条机械力学性能，且本工艺在真空镀钛的基础上对辐条表面进行阳极氧化，进一步的提高了辐条的耐腐蚀性、硬度和光亮度。，下面是一种辐条表面镀钛工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种辐条表面镀钛工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、辐条加工成型抛光，进行电化学除油；
S2、超声波清洗；
S3、真空离子镀钛：以钛合金为靶材，真空度要求为0.5-0.9Pa，温度为0-300℃，靶电流为0-100A，脉冲偏压0-200V，反应气体为氩气；
S4、表面处理：将上述步骤中的辐条产品放入2-3g/L的氢氟酸中进行酸洗与弱酸活化；
S5、阳极氧化：装挂后浸入由磷酸25-35mg/L、草酸10-15mg/L、氢氟酸5-10mg/L、双氧水20-30ml/L、PH值为3-4的高锰酸钾溶液3-4g/L组成的电解液中，采用直流脉冲电源在
5min内将电压恒流渐加至15-18V，而后保持5-8min；
S6、去离子水洗涤；
S7、沸水填充：将经过水洗的辐条产生放入80-100℃的去离子水中封闭20-30min；
S8、干燥、检验。
2.如权利要求1所述的一种辐条表面镀钛工艺，其特征在于，所述钛合金靶材由按以下质量比的成分组成：8～18％重量百分比的铌，2～15％重量百分比的锆，0～8％重量百分比的锡，0.0～0.3％重量百分比的铱，余量基本为钛。
3.如权利要求1所述的一种辐条表面镀钛工艺，其特征在于：所述步骤S3中脉冲偏压的占空比为50-90％。
4.如权利要求1所述的一种辐条表面镀钛工艺，其特征在于：所述步骤S3中真空离子镀钛层厚度为3-4μm，阳极氧化层厚度不超过镀钛层的30％。

说明书全文

一种辐条表面 镀 钛工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及辐条表面处理领域，尤其涉及一种辐条表面镀钛工艺。

背景技术

[0002] 目前针对辐条表面处理的方法基本是采用电镀镀铬、镍、锌、锡的方法，工艺成熟且成本低，但是电镀会产生含有大量重金属离子及废酸碱的废水，如果不经处理排放会严重影响环境，即使经过处理后也仍然存在重金属污染问题。

[0003] 随着镀钛技术被越来越广泛的应用于工业领域，镀钛产品以其高硬度、低磨损率、低磨擦系数、强抗腐蚀性、抗黏着性等优越的使用性能被广泛认可。辐条经过镀钛加工后，能够提高表面硬度、增加耐磨性，大大提高表面耐磨、耐腐蚀性。

发明内容

[0004] 为了将镀钛技术应用于辐条的表面处理中，本发明提供以下技术方案：

[0005] 一种辐条表面镀钛工艺，包括以下步骤：

[0006] S1、辐条加工成型抛光，进行电化学除油；

[0007] S2、超声波清洗；

[0008] S3、真空离子镀钛：以钛合金为靶材，真空度要求为0.5-0.9Pa，温度为0-300℃，靶电流为0-100A，脉冲偏压0-200V，反应气体为氩气；

[0009] S4、表面处理：将上述步骤中的辐条产品放入2-3g/L的氢氟酸中进行酸洗与弱酸活化；虽然镀钛过程为真空环境，但是镀钛完成后暴露在空气中时由于钛合金易被氧化，因此在阳极氧化前需要先去除辐条上的氧化层，同时弱酸处理对金属有一定的活化作用，有利于下一步骤的实施；

[0010] S5、阳极氧化：装挂后浸入由磷酸25-35mg/L、草酸10-15mg/L、氢氟酸5-10mg/L、双氧水20-30ml/L、PH值为3-4的高锰酸钾溶液3-4g/L组成的电解液中，采用直流脉冲电源在5min内将电压恒流渐加至15-18V，而后保持5-8min；电解液的配置对氧化膜的形成时间、以及氧化膜的性能有重要的影响，采用恒流渐加的加压方式可以控制氧化速度从而提高氧化膜的性能；

[0011] S6、去离子水洗涤；

[0012] S7、沸水填充：将经过水洗的辐条产生放入80-100℃的去离子水中封闭20-30min；沸水填充有利于提高氧化膜的耐蚀性；

[0013] S8、干燥、检验；

[0014] 进一步的，所述钛合金靶材由按以下质量比的成分组成：8～18％重量百分比的铌，2～15％重量百分比的锆，0～8％重量百分比的锡，0.0～0.3％重量百分比的铱，余量基本为钛，上述组分的靶材形成的镀层亮度、色泽均是上乘。

[0015] 进一步的，所述步骤S3中脉冲偏压的占空比为50-90％，脉冲偏压对于镀层薄膜的膜基结合力、膜层结构有较大的影响，占空比过小则膜基结合力会偏小，占空比达到90％以上对于镀层性能没有持续的改善，因此占空比应适宜。

[0016] 进一步的，所述步骤S3中真空离子镀钛层厚度为3-4μm，阳极氧化层厚度不超过镀钛层的30％，整体镀层不宜过厚，会造成成本增加、辐条重量增加等负担，阳极氧化层主要起保护真空离子镀钛层的作用，不需要过厚。

[0017] 本发明的有益效果在于：用镀钛技术取代现有的电镀镀铬、镍、锌、锡等辐条表面处理方法，性能可靠、外表美观，且对环境无不利影响；镀层可控性高，通过控制加压方式可以方便的控制镀层性能。

具体实施方式

[0018] 实施例1、

[0019] 一种辐条表面镀钛工艺，包括以下步骤：

[0020] S1、辐条加工成型抛光，进行电化学除油；

[0021] S2、超声波清洗；

[0022] S3、真空离子镀钛：以钛合金为靶材，真空度要求为0.5-0.9Pa，温度为0-300℃，靶电流为0-100A，脉冲偏压0-200V，反应气体为氩气；脉冲偏压占空比为60％；

[0023] S4、表面处理：将上述步骤中的辐条产品放入2-3g/L的氢氟酸中进行酸洗与弱酸活化；虽然镀钛过程为真空环境，但是镀钛完成后暴露在空气中时由于钛合金易被氧化，因此在阳极氧化前需要先去除辐条上的氧化层，同时弱酸处理对金属有一定的活化作用，有利于下一步骤的实施；

[0024] S5、阳极氧化：装挂后浸入由磷酸30mg/L、草酸10mg/L、氢氟酸10mg/L、双氧水25ml/L、PH值为3的高锰酸钾溶液4g/L组成的电解液中，采用直流脉冲电源在5min内将电压恒流渐加至15V，而后保持8min；电解液的配置对氧化膜的形成时间、以及氧化膜的性能有重要的影响，采用恒流渐加的加压方式可以控制氧化速度从而提高氧化膜的性能；

[0025] S6、去离子水洗涤；

[0026] S7、沸水填充：将经过水洗的辐条产生放入80-100℃的去离子水中封闭20-30min；沸水填充有利于提高氧化膜的耐蚀性；

[0027] S8、干燥、检验；

[0028] 所述钛合金靶材由按以下质量比的成分组成：15％重量百分比的铌，8％重量百分比的锆，4％重量百分比的锡，0.2％重量百分比的铱，余量基本为钛，上述组分的靶材形成的镀层亮度、色泽均是上乘。

[0029] 本实施例中真空离子镀层为3μm，其中被氧化而形成氧化膜的厚度为0.4μm。

[0030] 实施例2、

[0031] 一种辐条表面镀钛工艺，包括以下步骤：

[0032] S1、辐条加工成型抛光，进行电化学除油；

[0033] S2、超声波清洗；

[0034] S3、真空离子镀钛：以钛合金为靶材，真空度要求为0.5-0.9Pa，温度为0-300℃，靶电流为0-100A，脉冲偏压0-200V，反应气体为氩气；脉冲偏压占空比为50％；

[0035] S4、表面处理：将上述步骤中的辐条产品放入2-3g/L的氢氟酸中进行酸洗与弱酸活化；

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