
高埗蝕刻加工
金屬經(jīng)化學(xué)蝕刻后,對(duì)金屬原有力學(xué)性能有一定的影響,這種影響隨腐蝕程度的增加而增加。如果金屬腐蝕只針對(duì)以裝飾功能為主的圖文蝕刻,對(duì)力學(xué)性能的影響可以忽略。對(duì)于結(jié)構(gòu)件等功能性用途的腐蝕,對(duì)力學(xué)性能的影響應(yīng)該有深入的研究。金屬化學(xué)腐蝕所引起的力學(xué)性能的變化,主要包括:被腐蝕金屬的持久載荷、彎曲性能、疲勞性能、延展性能等。這些性能的變化,可經(jīng)過(guò)腐蝕后的噴砂處理得到改善。如果對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)件,化學(xué)腐蝕后不消除這些不利因素的影響,腐蝕后零件力學(xué)性能的變化將嚴(yán)重影響零件的各種物理性能而造成事故。
1.化學(xué)蝕刻對(duì)鋁合金力學(xué)性能的影響
鋁臺(tái)金經(jīng)過(guò)化學(xué)腐蝕后,對(duì)材料的延伸率和拉伸強(qiáng)度都有一定的影響,特別是對(duì)延伸度的影響更大一些,表1 2給出了化學(xué)腐蝕對(duì)L73鋁合金力學(xué)性能的影響
鋁合金經(jīng)化學(xué)腐蝕后的表血狀態(tài),對(duì)材料的疲勞性能的影響是很重要的。表面粗糙度越高,疲勞壽命越低,這種疲勞壽命的降低,可通過(guò)化學(xué)腐蝕完成后.接著進(jìn)行蒸汽噴射來(lái)得到改善甚至明顯地提高疲勞壽命。
關(guān)于化學(xué)腐蝕對(duì)鋁合金疲勞壽命的影響,有資料顯示表明,7075和2024鋁合金在沒(méi)有缺口的情況下,對(duì)于107周期的壽命來(lái)講,破壞的交變應(yīng)力降低了15%~30%。降低量的分?jǐn)?shù)將取決于化學(xué)腐蝕的真實(shí)表面粗糙度,對(duì)于5 1µm-6.4µm(r.m.s微觀(guān)粗糙度)粗糙度來(lái)講,典型降低值為30%,而對(duì)于 0.76µm~2.3µm(r.m.s,微觀(guān)粗糙度)粗糙度來(lái)講,典型的降低值為15%。
化學(xué)腐蝕對(duì)鋁臺(tái)金力學(xué)性能的影響主要可概括為以下幾個(gè)方面:
(1)在某些情況下化學(xué)腐蝕或多或少地降低了合金材料的抗拉強(qiáng)度,但對(duì)多數(shù)合金材料影響不大:
(2)在某些情況下化學(xué)腐蝕會(huì)降低合金材料的拉伸強(qiáng)度和延伸率;
(3)對(duì)于多數(shù)材料來(lái)講,化學(xué)腐蝕會(huì)降低合金材料的疲勞強(qiáng)度,但可以通過(guò)表面噴射技術(shù)來(lái)得到改善;
(4)無(wú)缺口的疲勞強(qiáng)度變化與化學(xué)腐蝕后的表面粗糙度成反比,化學(xué)腐蝕后的表面粗糙度常常隨著材料腐蝕深度增加而增加;
(5)對(duì)某些鑄造和擠壓材料的表面而盲,化學(xué)腐蝕能改進(jìn)疲勞強(qiáng)度。
2.化學(xué)蝕刻對(duì)鋼類(lèi)力學(xué)性能的影響
鋼材經(jīng)過(guò)化學(xué)腐蝕后對(duì)持久載荷、彎曲性能和疲勞性能都會(huì)產(chǎn)生影響,其影響的程度和鋼材的種類(lèi)及腐蝕劑的性能有關(guān)。一般來(lái)講,化學(xué)腐蝕對(duì)不銹鋼的靜力強(qiáng)度沒(méi)有多大影響,但是劉抗疲勞性能有所下降,不過(guò)這種F降可以通過(guò)噴射技術(shù)來(lái)得到改善。高強(qiáng)度鋼在經(jīng)化學(xué)腐蝕之后,在靜力強(qiáng)度方面沒(méi)有任何下降,甚至在某些情況下,疲勞性能也不受影響,而在另外一些情況下,只是受到很輕微的影響?;瘜W(xué)腐蝕后所達(dá)到的表面粗糙度,在任何情況下都將顯著影響高強(qiáng)度鋼的疲勞壽命。但通過(guò)噴射處理可用來(lái)提高高強(qiáng) 度鋼在化學(xué)腐蝕后的疲勞壽命,這一點(diǎn)和鋁臺(tái)金經(jīng)化學(xué)腐蝕后的噴射處理是一致的。于化學(xué)腐蝕對(duì)鋼材的持久載荷灣曲性能的影響,主要取決于化學(xué)腐蝕加工后表面較低粗糙度,對(duì)于經(jīng)過(guò)精細(xì)研磨過(guò)的鋼材可得到更好的效果。
