TC4 티타늄 합금은 우수한 내식성, 저밀도, 높은 비강도, 더 나은 인성 및 용접성 등과 같은 일련의 장점을 가지고 있으며 항공 우주, 석유 화학, 조선, 자동차 및 제약 분야에 성공적으로 적용되었습니다. TC4 티타늄 합금의 열간 성형 공정 중에 표면에 산화물 스케일 층이 형성되고 얻은 산화물 스케일의 색상은 열간 성형 온도에 따라 달라집니다. 이 중 열 성형 온도가 약 600 ° C 인 경우 산화물 스케일은 파란색, 열 성형 온도가 약 850 ° C 인 경우 산화물 스케일은 회색에서 붉은 색, 열 성형 온도가 900 ° C 인 경우 산화물 스케일은 회색입니다. 온도가 상승함에 따라 산화물 스케일 제거의 어려움이 점차 증가합니다. 국내외 티타늄 합금 스케일 제거는 주로 2 단계 방식 즉, 먼저 용융 알칼리 세척 후 산 세척 방식을 채택하고 있으나 용융 알칼리 세척 매체의 온도가 높아 약 450 ℃까지 도달 할 수 있으며 α + β 및 β 티타늄 합금의 반제품 생산이 용이하다. 황산염의 조기 노화 강화는 추가 처리에 어려움을 초래합니다. 또한 고온 알칼리 세척 후 질산 및 불산으로 세척하면 티타늄 합금 표면에 수소 취성 부식이 발생할 수 있습니다.
연구진은 590, 850, 920 ℃의 세 가지 온도에서 얻은 산화물 스케일 표면의 산화물 층을 제거하고 먼저 저온 알칼리 용액으로 세척 한 다음 산세하는 과정을 연구했다.
시험에 사용 된 잿물은 공업용 순수 NaOH와 공업용 순수 NaNO2의 혼합 과포화 용액이며, 산세에는 불산과 질산의 혼합 용액 (부피비 HF : HNO3 : H2O = 1 : 1 : 3)이 사용됩니다. 뜨거운 알칼리로 세척하고 물로 세척 한 TC4 티타늄 합금을 산성 용액에 20 초 동안 완전히 담근 후 꺼내어 수돗물로 세척합니다. 마지막으로 상기 시료를 아세톤 또는 알코올 초음파로 세척 한 후 건조하여 무게를 잰 후 열간 알칼리 세척 및 산 세척 전후 시료의 질량을 0.001g의 정확도로 전자 저울로 측정 하였다. 분석 결과 TC4 티타늄 합금 표면의 산화물 스케일은 고온 알칼리 세척 후 산 세척 과정을 통해 완전히 제거 될 수 있음을 보여줍니다. 결론은 다음과 같습니다.
(1) TC4 티타늄 합금 열간 성형 표면 산화물 스케일의 두께는 2μm 미만입니다.
(2) 고온 알칼리 세척 및 산세 공정을 통해 TC4 티타늄 합금 표면의 산화물 스케일을 완전히 제거 할 수 있습니다. 암액 비율은 700g / L NaOH + 250g / L NaNO2이고 끓는 온도는 약 160 ℃, 과포화 고온 암염 6 시간 동안 담그면 제거 효과를 얻을 수 있습니다.
(3) 산화 스케일을 갖는 TC4 티타늄 합금의 수소 질량 분율은 생산 요구를 충족시키는 고온 알칼리성 세척 및 산세 공정을 통해 크게 변하지 않습니다.
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