【關鍵詞】TC4鈦合金；電鍍；電壓
【Abstract】Obtain copper layer by plating copper on TC4 alloy in different voltage. Text the binding between substrate and layer of different voltage. The results show：The voltage have some impact on coating adhesion.
【keywords】TC4 alloy；plating；voltage
前 言
TC4鈦合金以其高的比強度和有意的耐腐蝕性已經在航天航空工業、石油化工、機械制造、生物工程、船舶行業等得到了廣泛的應用。但TC4鈦合金抗粘連能力差， 磨擦過程中易粘連和磨損， 電導率和熱導率低， 不易承受釬焊。這些都限制了它的應用范圍。所以研究在鈦合金上進行電鍍勢在必行。
1、實驗
1.1實驗材料：TC4鈦合金（Ti-6Al-4V），TC4含鈦（Ti） 余量鐵（Fe）≤0.30，碳（C）≤0.10，氮（N）≤0.05，氫（H）≤0.015，氧（O）≤0.20，（Al）5.5～6.8，釩（V）3.5～4.5。試樣大小為若干個20mm×20mm×5mm長方體。用1200#的砂紙打磨至表面光潔。然后用丙酮超聲波清洗10min。放在干燥皿中待用。
1.2實驗過程：將以上試樣用去離子水洗后的試樣迅速放入酸洗液（40%氫氟酸10ml+70%硝酸30ml+水60ml）中，酸洗1～2min，取出水洗。
活化：將表面粗化的試樣用鐵絲懸掛，浸沒于活化液（40%氫氟酸35ml+添加劑85ml）中反應，十分鐘取出，式樣表面附著一層灰色沉積，水洗。
預鍍鎳：將經過酸洗、活化的試樣在2.0V電壓條件下，在鍍液成份為氯化鎳150g、濃鹽酸30ml、去離子水1000ml中進行預鍍鎳5min。
電鍍銅：將試樣分為四組，每組三個。將五組電壓分別為0.6V、1.0V、1.4V、1.8V在配方為五水硫酸銅150g、濃硫酸27ml、氯化鈉0.02g、去離子水1000ml、適量光亮劑的鍍液中下進行電鍍十分鐘。取出進行水洗風干。
2、鍍層結合力的測試
通過刻劃法，在所鍍鍍層表面劃兩組相距三毫米的平行線正交，觀察形成的網格中鍍層脫落現象，宏觀表面形貌如下圖1所示。如圖a表示電壓為0.6V時鍍層刻劃的結果，網格中鍍層不起皮，結合力良好，但是較容易刻劃到基體，可能鍍層較薄。如圖b所示為鍍銅電壓為1.0V時刻劃后的鍍層宏觀形貌圖，由圖可知，刻劃網格中的鍍層未起皮，并且相比于0.6V時的鍍層刻劃，使勁刻也未刻到基體，表面結合力很好。如圖c為鍍銅電壓為1.4V時刻劃后的結果，刻劃網格內的鍍層有起皮現象，但不是成片脫落，由此可知結合力不好。如圖d為鍍銅電壓為1.8V時，刻劃后的鍍層宏觀形貌圖，由圖可看出，刻劃后的網格內鍍層成片起皮，整片脫落，鍍層結合力很差。
根據不同電壓下獲得的銅鍍層厚度繪制出電壓與鍍層厚度的關系圖如圖2。
結論
1、在鈦合金TC4表面電鍍銅的過程中，鍍銅電壓的變化影響鍍層的表面形貌，隨著電壓增大，鍍層表面更光亮致密。
2、不同的鍍銅電壓影響膜基之間的結合力，電壓偏大或偏小都會影響膜基之間的結合力，本實驗超過1.4V時，膜基結合力變差。
3、在不同的鍍銅電壓條件下，膜層的厚度發生變化，本實驗電壓在0.6V～1.0V范圍內，隨著電壓的增加，鍍層厚度增大。
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