Ni-Ti形状记忆合金电化学抛光试验及其抛光性能研究

来源 :山东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelcaoxian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Ni-Ti合金在低温下发生塑性形变,加热至某一设定温度时能克服自身形变恢复原始形状,在宏观上展现出形状记忆效应。因其特有的形状记忆特性、良好的超弹性以及低密度、无磁性等优势,广泛的应用于机械电子、航空航天、能源交通、石油化工等领域。此外因其良好的生物相容性和抗蚀性,在医学领域应用颇广。由于Ni-Ti合金植入物弹性高、体积小、结构复杂,传统机械抛光加工方法很难适用。而电化学抛光可以加工机械抛光难以加工的材料、复杂型面工件和细小零件,且经电化学抛光的工件表面质量良好。此外,电化学抛光具有加工效率高、操作简单、劳动强度小等优势。因此,电化学加工方法常用作Ni-Ti合金的表面处理和抛光。文中以热轧Ni-Ti形状记忆合金板材为研究对象,基于自行研制的电化学抛光加工系统,研制了一种电化学抛光液。在此电化学抛光液中,通过单因素试验法及正交试验法,分析了电流密度、抛光时间、抛光温度、电极间距等因素对电化学抛光的影响程度及影响机理,得到最佳电化学抛光工艺。采用MicroXAM-100白光干涉仪、Quanta 250扫描电镜、FM800显微硬度计、OCA15EC接触角测量仪和CHI670E电化学工作站等系统检测电化学抛光对Ni-Ti合金的表面形貌、表面粗糙度、表面成分分析、显微硬度、亲疏水性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:电化学抛光最佳工艺参数为电流密度i=1.0A/cm~2、电极间距d=15mm、抛光时间t=140s、抛光温度T=15℃。电流密度是影响电化学抛光质量的最主要因素,其余依次为电极间距、抛光时间和抛光温度。在最佳工艺参数下电化学抛光质量良好,Ni-Ti合金试件表面粗糙度值降低至27.8nm,表面平整均匀、光亮如镜,能清楚反映出钢尺刻度。在最佳抛光工艺下,研究电化学抛光对Ni-Ti合金表面性能的影响。EDS检测表明:与电化学抛光前相比,电化学抛光后的Ni-Ti合金表面Ti元素净强度明显上升,Ni元素净强度变化不大,O元素含量较电化学抛光前相比上升至7.86%。显微硬度检测表明:与原始Ni-Ti合金试件相比,酸洗及电化学抛光加工均能降低Ni-Ti合金表面显微硬度,且经电化学抛光的Ni-Ti合金试件显微硬度值最低,蚀除的冷作硬化层更厚。亲疏水性检测表明:经砂纸打磨、酸洗、机械抛光及电化学抛光加工的Ni-Ti合金试件表面均呈疏水特性,但经电化学抛光加工的疏水性能最强,接触角达97.7°。腐蚀测试表明:以Hanks’模拟体液为腐蚀介质,在砂纸机械打磨、酸洗、机械抛光及电化学抛光等表面加工方法中,经电化学抛光的Ni-Ti合金试件Tafel极化曲线最为平缓、自腐蚀电位更正,阴极析氢反应最弱。与机械抛光相比,腐蚀电流密度低一个数量级,具有良好的抗蚀性,改善了生物相容性。
其他文献
高邮凹陷是在晚白垩世仪征运动和古新世末期吴堡运动期间由于段块差异沉降而形成的一个典型的南断北超的箕状断陷湖盆。高邮凹陷南坡砂砾岩储集体分布较复杂,油藏分布范围小,
近十几年来,由于科学技术特别是微加工制造技术的进步,使得一些电子器件的体积越来越小,功耗也越来越少,从而使采用一些微型非常规发电装置来供电的想法得以成为现实。使用这类发电装置对微型电子器件进行供电,可以避免频繁更换电池的麻烦,减少废弃电池对环境的污染,并可以最大化的开发微型电子器件的潜在优势,实现短距离甚至长距离的无电池无外接电源供电,能够更加灵活的适应实际工作环境的需求。目前,科研领域中对微型非
陕西省是软弱变质岩分布广泛的省份之一。近年来,随着工程建设数量的增多和规模的加大,软弱变质岩斜坡灾害频繁发生,造成的损失也逐年增加。 因此,本文以陕南公路路堑边坡与西
航空薄壁件结构复杂、刚性差,在夹紧力和切削力作用下容易产生较大的加工变形,难以保证工件较高的加工精度。因此,围绕低刚度零件,采用有限元仿真等方法,研究薄壁件加工过程
丁家林—太阳坪金矿带位于鱼洞子—碧口地体与扬子地台所夹茂县群地体中,主要含矿建造为志留系黄坪组(S1-2hn)沉积岩系,其原岩具有浊积岩特征。黄坪组中段(S1-2hn2)是矿区主
地震波的射线追踪方法是地球物理学和地震勘探中的重要研究课题。射线追踪方法不但是研究介质任意速度分布情况下地震波传播问题的有效手段之一,而且在地震层析成像和叠前深
钛合金具有良好的综合性能,如比强度高,耐腐蚀,耐高温等,目前已广泛地应用于航空航天,潜艇舰船,核反应堆,兵器、化工、汽车领域。TA 16钛合金(Ti-2Al-2.5Zr)是一种密排六方晶
期刊
仿生学是生物科学与工程技术相结合的一门综合学科,通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构、功能、工作原理及控制机制,来改进现有的或创造新的机械和仪器系统等,仿生学
说实话,我的高中时代并非像大家想象的那样充满魔幻色彩,对我而言,它更像是白纸上的一条折线,记录着宿舍—食堂—教室的简单生活.rn心路历程rn我的高一是极其平常的.学习当然
期刊