影响TA1钛合金电解质等离子抛光的关键因素研究

为了研究一种高效率、高质量的TA1钛合金植入物表面光整加工方法,在对TA1钛合金电解质等离子抛光过程中的电流-电压特性分析的基础上,研究工作电压、抛光液温度及抛光时间等关键因素对表面粗糙度和材料去除率的影响规律及作用机制,并对电解质等离子抛光前后试样表面的显微形貌、微观组织结构及硬度变化进行表征,验证该方法的有效性。研究结果表明,当工作电压为300和350 V时,采用电解质等离子抛光能够获得表面粗糙度值较小的表面,并且材料去除率随工作电压升高而降低;随抛光液温度升高,试样表面粗糙度增加,同时材料去除率降低;随抛光时间延长,试样表面粗糙度呈下降趋势;电解质等离子抛光后TA1钛合金结晶度提高,晶粒长大;电解质等离子抛光可去除TA1钛合金表面机械作用产生的加工硬化层,同时增强材料的塑性和韧性。     

基于响应曲面法的不锈钢电解质等离子体抛光工艺参数优化

采用响应曲面法中的Box-Behnken(三因素三水平)实验设计方法,根据实验结果分别建立电压、温度和电解质浓度3个工艺参数下的表面粗糙度和材料去除率响应曲面分析模型;通过研究表面粗糙度Ra和材料去除率MRR在各工艺参数相互影响下的响应曲面和等高线图,得到工艺参数对响应因子即表面粗糙度Ra和材料去除率MRR的影响规律,以及相应目标下的最优工艺参数组合;对最优工艺参数组合进行实验验证并检验模型的准确性。单目标参数优化结果显示,当电压为262 V、温度为80℃及电解质浓度为3.5 wt%时,表面粗糙度Ra达到最小值0.055μm;当电压为239 V、温度为71℃及电解质浓度为4.0 wt%时,材料去除率MRR达到最大值4.766μm/min。双目标参数优化结果显示,当电压为238 V、温度为72℃及电解质浓度为3.8 wt%时,表面粗糙度Ra和材料去除率MRR分别为0.071μm和4.413μm/min。实验验证结果显示,单目标优化时样品的表面粗糙度Ra=0.057μm、材料去除率MRR=4.980μm/min;多目标优化时样品的表面粗糙度Ra=0.078μm,材料去除率MRR=4.292...     

不锈钢电解质等离子体抛光表层元素化学形态演变及界面反应

目的 研究不锈钢经电解质等离子体抛光后,表层元素化学形态的变化及机制,为材料去除机理、表面性能、工艺参数、抛光液处理等相关研究提供参考。方法 通过表面粗糙度测试仪、扫描电镜分别对加工前后试样表面粗糙度、形貌变化进行测试表征。通过X射线光电子能谱技术,对加工前后试样表面及抛光液沉积物中主要元素的组成、化学态、分子结构进行测试表征。结合加工现象及材料去除机理,分析加工过程中固、液、气、等离子体之间的界面反应。结果 电解质等离子体抛光后,试样表面平整光亮,预处理中粗磨的痕迹已被完全去除。Ra平均值由0.311μm降低至0.045μm,Rq平均值由0.442μm降低至0.059μm,Rz平均值由3.260μm降低至0.369μm。与抛光前试样相比,抛光后试样表层检测到S⁺⁶和Ni⁺²,沉积物中的Fe均为Fe⁺³,Cr主要为Cr⁺³,含有少量Cr⁺⁶。抛光后试样表面及沉积物中金属元素的化合物主要为氧化物和氢氧化物。结论 电解质等离子体抛光316LVM不锈钢有显著效果,抛光后试样表面粗糙度...