電鍍硬鉻工藝對TC6鈦合金性能的影響研究

湯智慧， 王長亮， 貢興嘉， 宇 波， 劉 江， 謝道秀， 馮 琪

(1.北京航空材料研究院，北京100095;2.國營蕪湖機械廠，安徽蕪湖241007)

TC6鈦合金是一種典型的α+β兩相鈦合金，使用狀態一般為普通退火、等溫退火或雙重退火狀態。TC6具有較高的室溫強度、優良的熱加工性能和綜合力學性能，可在400～450℃下長時間工作。其主要用于制造飛機隔框、接頭、緊固件和發動機壓氣機盤、葉片等零件［1～3］。

鈦合金的耐磨性較差，TC6鈦合金用于飛機接頭等部位時必須進行表面防護，以提高耐磨性。硬鉻鍍層具有顯微硬度高(HV＞700)、耐磨性好、鍍層穩定等優點，且電鍍硬鉻是一種工藝成熟的傳統表面處理技術，已被廣泛應用于飛機高強度鋼零件的防護，因此電鍍硬鉻也逐漸開始應用于鈦合金零件［4］。目前鈦合金鍍鉻工藝較為成熟，但鉻層對鈦合金的性能影響研究較少。對高強度鋼電鍍硬鉻的研究表明，電鍍硬鉻的過程中，電鍍液中的氫元素有可能滲入基體及鍍層，從而影響到基體的疲勞性能［5］。本工作研究了電鍍硬鉻工藝對TC6鈦合金性能的影響。

1 材料及實驗方法

1.1 實驗材料

實驗材料為TC6鈦合金，化學成分見表1。

表1 TC6鈦合金化學成分(質量分數/%)Table 1 Chemical composition of TC6(mass fraction/%)

1.2 實驗方法

采用等溫退火處理的TC6鈦合金試樣，按如下工藝流程進行電鍍硬鉻:前處理→電鍍乳白鉻→真空擴散→電鍍硬鉻。電鍍硬鉻工藝參數:溫度50～60℃，電流密度45～55 A/dm2。

氫含量采用RH-404脈沖加熱熱導氫測定儀測試。分別測試空白試樣、前處理、電鍍乳白鉻、真空擴散、電鍍硬鉻后的氫含量，試樣尺寸為8mm× 5mm×2mm。……