近代航空航天系統(tǒng)的機(jī)械連接以鈦代鋼的趨勢(shì)日趨明顯，雖然減重作用明顯，但隨之而來(lái)的接觸腐蝕問(wèn)題卻非常嚴(yán)重。熱浸鍍技術(shù)具有理論完備、鍍層結(jié)合力高、易操作、設(shè)備投資少及工業(yè)化程度高等特點(diǎn)。傳統(tǒng)熱浸鍍工藝分森吉米爾法和熔劑法兩種。森吉米爾法雖然自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率較高，產(chǎn)品處理穩(wěn)定，但設(shè)備投資較大，工藝復(fù)雜。而熔劑法是用熔融的熔劑或水溶液溶劑來(lái)保護(hù)經(jīng)預(yù)處理后的新鮮基體表面不被氧化，同時(shí)當(dāng)基體進(jìn)入浸鍍液時(shí)提高基體材料表面的活性及與鍍液的浸潤(rùn)性的方法。它具有設(shè)備投資少，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)靈活的特點(diǎn)，是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行的方法。本文擬研究采用溶劑法在鈦合金表面熱浸鍍鋁鋅合金形成電位過(guò)渡層的工藝方法和參數(shù)。
本實(shí)驗(yàn)熱浸鍍鋁鋅采用干法單件浸鍍。試樣尺寸20mm×20mm×4mm，試樣材料為Ti-6Al-4V合金。鍍液由基體成分為55%Al-43.4%Zn-1.6%Si的鑄錠熔融得到，其中適量的Si能有效降低鍍液的熔點(diǎn)，增加鍍液的流動(dòng)性及鍍液對(duì)基體的浸潤(rùn)性。
通過(guò)鍍后宏觀表面狀況的對(duì)比、鍍層厚度測(cè)量、微觀成分及組織結(jié)構(gòu)的分析和經(jīng)濟(jì)成本的綜合考慮得出相對(duì)較優(yōu)的熱浸鍍工藝流程及參數(shù)，并對(duì)其采用HXS-1000A顯微維氏硬度計(jì)進(jìn)行截面硬度分析,用WS-2006涂層附著力自動(dòng)劃痕儀做結(jié)合力測(cè)試。
TC4表面合理的熱浸鍍55%Al-Zn合金的工藝參數(shù)為：浸鍍溫度670℃，浸漬時(shí)間7min，提出速度0.1m/s，添加0.2%的Ce，空冷。鍍層表面組織主要為Al2Zn3合金相和Al、Zn富集相及其氧化產(chǎn)物Al2O3、ZnO。鍍層截面組織為外層Al-Zn相、中間互擴(kuò)散層及TC4基體層構(gòu)成。其互擴(kuò)散層中Zn含量較少，主要為Ti-Al金屬間化合物。所得鍍層表面組織為Al-Zn合金，電位較低，起到了鈦合金表面電位過(guò)渡的作用;所得鍍層截面組織致密、有一定的硬度，Zn成分分布均一連續(xù)，可以起到犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極的作用;有一定厚度的互擴(kuò)散層，結(jié)合力良好而又不失韌性，適合接觸使用。
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