电镀硬铬工艺对TC6钛合金性能的影响研究

汤智慧， 王长亮， 贡兴嘉， 宇 波， 刘 江， 谢道秀， 冯 琪

(1.北京航空材料研究院，北京100095;2.国营芜湖机械厂，安徽芜湖241007)

TC6钛合金是一种典型的α+β两相钛合金，使用状态一般为普通退火、等温退火或双重退火状态。TC6具有较高的室温强度、优良的热加工性能和综合力学性能，可在400～450℃下长时间工作。其主要用于制造飞机隔框、接头、紧固件和发动机压气机盘、叶片等零件［1～3］。

钛合金的耐磨性较差，TC6钛合金用于飞机接头等部位时必须进行表面防护，以提高耐磨性。硬铬镀层具有显微硬度高(HV＞700)、耐磨性好、镀层稳定等优点，且电镀硬铬是一种工艺成熟的传统表面处理技术，已被广泛应用于飞机高强度钢零件的防护，因此电镀硬铬也逐渐开始应用于钛合金零件［4］。目前钛合金镀铬工艺较为成熟，但铬层对钛合金的性能影响研究较少。对高强度钢电镀硬铬的研究表明，电镀硬铬的过程中，电镀液中的氢元素有可能渗入基体及镀层，从而影响到基体的疲劳性能［5］。本工作研究了电镀硬铬工艺对TC6钛合金性能的影响。

1 材料及实验方法

1.1 实验材料

实验材料为TC6钛合金，化学成分见表1。

表1 TC6钛合金化学成分(质量分数/%)Table 1 Chemical composition of TC6(mass fraction/%)

1.2 实验方法

采用等温退火处理的TC6钛合金试样，按如下工艺流程进行电镀硬铬:前处理→电镀乳白铬→真空扩散→电镀硬铬。电镀硬铬工艺参数:温度50～60℃，电流密度45～55 A/dm2。

氢含量采用RH-404脉冲加热热导氢测定仪测试。分别测试空白试样、前处理、电镀乳白铬、真空扩散、电镀硬铬后的氢含量，试样尺寸为8mm× 5mm×2mm。……