钛合金应用 (6)

钛合金应用

系到铸件能否达到镜面光洁度，而且与铸件的机械性能有着很大关系。试验结果证明：当钛及含钛合金铸件表面的污染层未去除干净时，其脆性明显增加。因而去除钛及含钛合金铸件表面污染层显得极为重要。钛及含钛合金铸件进行表面喷砂时，不能使用石英砂，必须使用氧化铝砂，以减少在喷砂处理时一边去除污染层，一边形成新的污染层。所用的氧化铝砂为50—80#。最好是采用湿性喷砂，以降低其表面温度，避免再次产生污染层。

8.9.3. 化学酸处理

实验证明，经过化学酸处理后的钛及含钛合金铸件在后期研磨时，可明显缩短研磨时间，降低劳动强度。经过化学酸处理的铸件，再用<25t.tm的玻璃丸喷砂后可直接进行抛光处理。化学酸处理是利用化学药品对金属表面进行溶解处理，使其表面达到平滑的方法之一，亦称为酸洗。众所周知，钛表面的氧化膜，有防止盐性、中性溶液、碱性溶液及各种氯化物腐蚀作用。但盐酸、硫酸、氢氟酸等物质则可对钛及含钛合金产生溶解作用，特别是氢氟酸最为有效。目前对钛及含钛合金铸件的化学酸处理，常采用比较温和的酸处理方式。其化学酸溶液的配方是：氢氟酸10%，硝酸45%，蒸馏水45%。酸处理的时间应控制在30秒内。然后用清水充分清洗铸件。

8.9.4. 粗研磨

对钛及含钛合金铸件粗研磨的方法即常规的砂石研磨法。

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钛及含钛合金铸件进行常规砂石研磨时，应注意的问题是尽量选用产热少、不产热和不易对铸件产生再次污染的砂石，如各类金属磨头、不产热砂石等。研磨的方法与研磨普通钻铬合金不同，要求研磨面积要小，压力要轻，转速高，使铸件不产生研磨性硬化现象，而且还要防止磨头的砂石粉末嵌入铸件的表面。

8.9.5. 细研磨

即采用常规的各类金刚砂橡皮轮对钛及含钛合金铸件表面进行研磨。研磨时需注意的问题仍然是勿使铸件产热，不能造成铸件表面的研磨伤，并使整个表面达到平整光滑。

(2)桶研磨法

所谓桶研磨法是将被加工铸件、研磨料、水及添加剂放入桶式研磨槽内，研磨桶产生旋转和振动，使研磨料的混合物和被加工铸件之间产生摩擦，将铸件表面研磨光滑、平整。其特点是不产生粉尘污染，劳动强度低，不会发生常规研磨过程中的产热现象。目前，日本已有商品化的桶研磨机及用于对钛及含钛合金铸件、其它金属铸件及塑料等研磨用的研磨料出售。经过实验证实，RK系列磨料的研磨效率为最高，但表面的粗糙率也是最高。SA和B系列研磨料的研磨效率虽不如RK，但被研磨后的钛铸件表面平滑度为最高。目前，第四军医大学已研制成功了国内第一台牙科用桶式研磨机。

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8.9.6. 抛光处理

(1)机械抛光法

使用不同规格的软布轮或黑毛刷，蘸以钛及含钛合金专用抛光膏对钛及含钛合金表面抛光的方法。在对钛铸件进行抛光时，必须做到完全清除铸件表面污染层及未发生新的研磨硬化层。因为一旦存在表面污染层，将无法达到理想的抛光效果。抛光时仍采用高转速、轻压力的方式。作者也曾试验过使用普通的绿抛光膏对钛及含钛合金铸件进行抛光，取得了较为理想的抛光效果。经抛光后的钛及含钛合金铸件不能立即进行水洗，一定要使表面氧化膜完全形成后方可进行水洗，否则其表面会产生变暗的现象。

(2)电解抛光法

钛及含钛合金铸件亦可采用电解抛光的方法使其表面达到接近钴铬合金铸件一样的镜面效果。目前，可用于钛及含钛合金电解抛光液配方有以下几种。

①高氯酸6%丁醇35%甲醇59% 24℃58~66V20~30A/dh2

②乙醇90ml丁醇10ml氯化铝6g氯化锌25g 24~30℃30~60V2—IOA/dn2 ③硫酸5ml氟化钡5g丙三醇8ml 常温90V12~25A/dn2

④三氯化铝10g氯化锌45g丁醇16ml水32ml 20℃15~25V5—30A/dh2

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⑤HCl04P100ml醋酸酐400ml <30℃60~70V0.2—0.5A/dn2

8.10. 钛及含钛合金铸件的X光检查

经高度抛光后的钛及含钛合金铸件在排牙之前，需使用X光探伤仪对铸件的内部进行缺陷检查，以确保铸件能长久的发挥作用，不致因存在内部缺陷而影响使用寿命。特别是卡环支托等重要部位，如不进行X光检查探伤，极有可能导致义齿在使用时间不长时发生折断。目前对钛及含钛合金义齿支架进行内部缺陷检查的手段有多种，如使用牙科专用X光探伤装置、工业探伤仪等。使用上述方法检测，需要投入较大资金，为了方便工作，我们采用普通医用X光机对铸件进行内部缺陷检查，既方便，又经济实用，速度快，结果可靠。在使用医用X光机对钛及含钛合金铸件进行内部缺陷检查时，需要注意的问题是正确掌握好球管电压、电流及照射时间。为了能确保检测结果的真实性、可靠性，可先采用不同的球管电压、电流及照射时间进行多次X光照相，经冲洗后，根据钛及含钛合金铸件显像情况，以确定今后应采取的正确方法。

9. 钛表面的着色处理及焊接 9.1. 钛表面的着色处理

对于使用纯钛制作的修复体，尽管是经过抛光处理，最终所得到的修复体表面颜色多呈银灰色，看起来不如钴铬合金的光亮度好，这

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是由于钛的特性所决定的。为了克服其不足，利用对其表面进行着色处理，以得到满意的表面色泽，同时提高了商用价值。特别是对钛铸件表面的适当处理后所得到的金黄色不仅弥补了钛铸件表面色泽的灰暗不足，而且审美效果远远超过了钴铬合金支架，同时还具有增强其表面耐磨性、抗腐蚀性及机械性能等效果。目前常用的表面着色方法有以下几种。

9.1.1. 热氧化法

钛铸件抛光处理后，在大气中均匀加热到300℃后维持60分钟，加热到400℃后维持15分钟即可得到淡黄色的表面。此法简便易行，但难以控制好铸件均匀升温和准确把握时间，易发生钛铸件表面着色不均匀的缺点。但此方法有助于钛的耐腐蚀性提高。

9.1.2. 化学氧化法

抛光后的钛铸件置于含量<0.2%的盐酸中煮沸24小时使其表面呈金色，或置于30%的硝酸中煮沸24小时使其表面成为淡黄色。此方法铸件的耐腐蚀性不如热氧化法，加工时间也较长。

9.1.3. 阳级氧化法

指在适宜的电解质溶液中，以钛为阳极，利用银、铂、钛、；锈钢等为阴极，通入一声的直流电后，利用法拉第定律，在阳极的钛表面形成氧化反应而形成氧化膜。常用的电解液有硫酸、磷酸、硼酸等。此法易受电解条件、钛铸件表面研磨程度、酸洗、脱脂等多种因素的