论文总字数：15921字

摘 要

钛合金以它优良性能而被广泛的运用在各个领域。如今医学，石油，化工，航空航天等各方面的应用越来越重要。尤其在涉及到国防领域的高科技武器装备方面更加重要。如在制作飞机，甚至超音速飞机，火箭，导弹零部件时有着至关重要的作用。因此对于钛合金的加工就显得尤为重要，而钛合金的抛光又是重中之重。本文着重讲述钛合金的抛光问题，特别是在以前的传统抛光方法有着较多缺点的情况下新的抛光工艺：微弧抛光就成了文中探讨的重点。文中会对传统抛光方法进行解释，讲清楚其优缺点，引出发展新的抛光方法（微弧抛光）的必要性。因为电解等离子体抛光方法与微弧抛光技术有着诸多相似之处，因此引用了部分电解等离子体抛光方法资料作为参考。然后会对微弧抛光技术的可行性进行探讨，实验，论证。

关键字：钛合金 传统抛光 微弧抛光 电解等离子体抛光技术

Effect of electric field on discharge and polishing of TA1 titanium alloy anode

ASTRACT

Titanium alloy is widely used in various fields for its excellent heat resistance, formability, weldability, strength, plasticity, toughness, biocompatibility and a series of excellent properties. Nowadays, the application of medicine, petroleum, chemical industry, aerospace and so on is more and more important. Especially in the field of national defense related to high-tech weapons and equipment is more important. For example, it plays an important role in making aircraft, even supersonic aircraft, rockets, missile parts. Therefore, the processing of titanium alloy is particularly important, and the polishing of titanium alloy is the most important. This paper focuses on the polishing of titanium alloy, especially the new polishing process, micro arc polishing, under the condition that the old polishing method has many disadvantages.In this paper, the traditional polishing method will be explained, its advantages and disadvantages will be clarified, and the necessity of developing new polishing method (micro arc polishing) will be introduced. Because there are many similarities between electropolishing and micro arc polishing, some electropolishing methods are used as reference. Then the feasibility of micro arc polishing technology will be discussed, tested and demonstrated.

Keyword： titanium ally ； old style polishing technology ；micro arc polishing technology；electropolishing technology

目录

摘要 I

ASTRACT II

第一章 绪论 5

1.1钛合金性能应用及其抛光研究背景 5

1.1.1钛合金的性能及其应用 5

1.1.2钛合金抛光技术的发展和问题 6

1.2 钛合金抛光现有加工方法 6

1.2.1 机械抛光 6

1.2.2 电解抛光 7

1.2.3其他抛光方法 8

1.3 微弧抛光技术 8

1.3.1等离子体及其生成方法 8

1.3.2微弧抛光技术的原理 9

1.4钛合金电解等离子抛光研究现状 10

1.4.1电解等离子抛光作用机制研究 10

第二章 实验准备及方案 12

2.1 实验材料及制备 12

2.1.1试样成分 12

2.1.2试样尺寸 12

2.1.3试样制备 12

2.1.4电解液配置 12

2.1.5实验仪器 13

2.2 实验方案 13

2.3后续试验方案 14

第三章 实验结果及预测分析 15

3.1 微弧抛光效率 15

3.2 表面粗糙度 16

3.3 XRD分析 17

3.4 其他预计测试 17

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1钛合金性能应用及其抛光研究背景

1.1.1钛合金的性能及其应用

钛合金具有非常优异的各种综合性能，比如密度小（4.51g·cm^-3），其密度仅是钢材的60%.虽然钛合金的密度看起来不大，但是绝大多数人想不到的是钛合金它不符合人们的一般常识，它的强度确非常大，完全就是理想当中的又轻便又结实的材料，不仅仅是密度小，质量轻，强度大，钛合金的硬度也是出类拔萃的高。钛合金对温度的适用范围也特别广，不管是高温还是低温它都能保持自身良好的各种性能，不像其他材料高温很容易变的质软，容易疲劳，失去了该有的硬度，在低温下又变的很脆，不经摔打，失去了本身原有的韧性。和铝合金比起来钛合金的耐热性是远远超出的，而且其工作的温度范围也是比较宽的。而在低温状态下，在强度方面，钛合金反其道而行之，竟然比起常温状态有所增加，不仅如此，而且还具有比较良好的韧性。甚至在零下二百五十三摄氏度时钛合金仍然拥有良好的韧性。在抗腐蚀方面钛合金依然很强，钛合金的表面在空气当中特别是在550摄氏度以下的时候，能够和空气当中的氧气发生反应，就如同铝和氧气反应生成三氧化二铝薄膜一样，钛合金也能和氧气生成不仅仅特别薄而且没有孔洞，不疏松，不松散的特别致密的氧化钛膜，所以钛合金的耐腐蚀性能比起大多数不锈钢来说更加优越。

钛合金在医学领域的应用：在医学领域钛合金的冲压零部件具有很大的作用，由于人类的骨头的弹性模量比起实体的金属材料的弹性模量来说是有很大差距的，远远的不如，所以这就限制了把实体金属材料运用到生物医用植入材料当中的使用效果和条件。由于人的骨头里面不是实心的，有骨髓，有许多孔洞，为了能够使人造的金属骨头和人骨头性能相近。所以钛合金正好就拥有了这些条件，而且出乎意料的是它的弹性模量竟然和人骨头很接近，所以就被视为非常理想的人体植入件材料。

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