20min
镀层均匀但 比较粗糙
4
石墨
铁丝
50mm×50m m×1mm TC4 钛合金板
铬酐200g Cr2O3 3.2g水 552.8g
20min
未出现明显 镀层
5
石墨
铁丝
50mm×50m m×1mm TC4 钛合金板
铬酐200g Cr2O3 3.2g水 552.8g
20min
镀层均匀且 致密
活化液与电 镀液混合， 试样不暴露 在空气中
飞机起落架是在飞机起飞、着陆和停放时重要装置，是支 撑飞机整个重量的重要部件。它不仅要承受飞机停放时的 静力载荷，而且在飞机起飞和着陆时还要承受很大的冲击 载荷和疲劳载荷。因此，对起落架的材料和制造工艺，不 仅要求有较高的抗张力，而且要有足够的冲击强度和抗疲 劳性能。同时，减轻结构重量又是提高飞机性能所必须的 ，因此采用比强度高和抗裂纹扩张能力强的材料，则是飞 机起落架优选的目标。
展望及体会

体会
1. 培养综合利用相关知识的能力 2. 培养在实践中研究问题，分析问题，解决问题的能力 3. 培养了良好的工程素质和科学道德
4. 培养理论联系实际的作风
5. 提高了前沿信息的捕获能力 在实验中我们应该减少盲目操作来提高实验的效率，在对接下来的步骤了然于心时再开始进行。 在实验进行的过程中，我们在一定程度上忽视了对前人工作的一个好的总结，这也是经验不足所 导致的。此次创新项目带给我们的不仅仅在于一次又一次的实验和分析，它的背后还有动手能力 的锻炼，更有一种思维的创新和培养，能使自己的思考方式不单单局限在理论，更要向实际靠拢。 这对我们工科学生来说是大有裨益的。
谢谢观赏 望各位老师指正
研究过程
最初的艰辛：由于我们 的实验研究方向和材料院各 老师的研究方向不大相同， 所以在设备和技术上都遇到 了很多的困难。 从自购直流电机，铅笔 芯做电极，塑料杯做电镀槽 开始，我们顶着困难在一步 步前进。
研究过程

简单设备下的初期成果
研究过程

研究人不怕困难，设备简单，我们自己寻找设备，经验不足，我 们积累经验，经过多次的尝试，我们逐渐找到了合适的实验方法 和活化，电镀参数。
研究的创新点
1、在活化后，在镀铬液中，运用低电流析氢法，此时只析出氢气， 利用析出来的氢气还原钛合金表面的氧化层，从而增大镀铬层与钛 合金基体之间的结合力。 2、活化完成后，在活化液里直接配电镀液，使活化液与电镀液混合 。这样有两个好处，好处一：我们用的活化液是HF溶液，活化后依 然会剩余少量的H+和F+。在开始低电流密度电镀过程中，会产生大 量的H2，产生的H2恰好可以还原钛合金表面的氧化膜。好处二：试 样活化完后，直接在活化液里配电镀液，避免了把试样拿出，暴露 在空气中，这样可以防止试样表面再次被氧化，对增强镀层与基体 的结合，效果尤其明显。
展望及体会

展望
目前，电镀在钛合金表面处理中占据着相当重要的位置。但是钛在热力学 上是一种不稳定的金属，当其置于空气或水溶液等含氧介质中时表面能很快生 成新，氧化膜。但这层氧化膜使得在钛上进行表面处理时会遇到很大的困难， 特别是进行电镀、化学镀和转化膜处理时若按常规法进行前处理，不仅膜层与 基体结合力很差，也很难得到质量合格的镀覆层，膜层与基体的结合力差是钛 及钛合金表面进行电化学处理的主要问题。对此我们采用活化成膜处理成功解 决了结合力差的问题，若选择适宜的预处理方法，既能简化工艺，又能保证和 提高镀覆层与基体的结合强度。因此在许多领域具有良好应用前景，尤其在航 天、航空、军工、石油、造船等领域有着广阔的发展空间。
15min
无明显现象， 未出现镀层 活化液与电 镀液混合， 试样不暴露 在空气中 活化液与电 镀液混合， 试样不暴露 在空气中 活化液与电 镀液混合， 试样不暴露 在空气中
2
石墨
铁丝
纽扣状TC4钛 合金
15min
出现镀层但 镀层不均匀
3
石墨
铁丝
纽扣状TC4钛 合金
铬酐22.5g Cr2O3 0.5g 水77g
高强度钛合金镀铬
目录
1
研究的背景及意义 研究的内容及过程 研究的成果及结论 研究的难点及创新点 展望及体会
2 3 4
5
1、研究背景及意义
钛合金具有很高的强度重量比，耐腐蚀性能 优异，热稳定性，此外钛合金还具有高抗拉 强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性。 这些性质使得钛合金在航空航天领域，无论 是航空发动机、飞机起落架还是导弹火箭都 有了广泛的应用。但因其耐磨性差，表面易 擦伤，粘接，焊接性能差等缺点，限制了其 应用范围。
1、研究的背景及意义
选择适当的电镀工艺进行处理，可以改善钛合金表面特性，扩大其 应用范围。在钛合金上镀铬可以提供其表面硬度，改善其耐磨性能。钛 合金电镀时要获得结合力良好的镀层，就必须彻底去除表面的钝化膜， 但是钛的氧化速度又很快，这使得钛合金电镀难以进行。硬铬镀层与钛 合金基体的结合力是镀层的主要指标之一。结合力不良会影响工件的使 用性能和寿命。造成结合力不良的原因很多，如前处理不良、活化处理 不当、被镀面钝化及工件材质的影响等。本课题主要通过一定方法解决 钛合金在镀铬时产生的钝化膜对被镀面结合力的影响，以提高镀层的结 合力，从而实现对钛合金表面的强化。
2、研究的内容及过程
2.1 主要研究的内容
1、解决钛合金在镀铬时产生的钝化膜对被镀面结合力的影响 2、对活化工艺进行优化，为下一步电镀做好准备 3、对电镀时间，电流密度大小，阴阳极材料及电镀装置进行 改进，以获得结合力良好的镀层金属
2、研究的内容及过程
2.2技术路线
砂布抛光 活化
高电流密度镀铬
低电流密度析氢
研究的成果及结论

金相照片
在金相显微镜下，可以清楚的看到铬层与基体结合均匀，致密。但 是表面不够平整。存在一些突出微小区域。
研究的成果及结论

划痕实验
用第五次实验 获得的试样进行划 痕实验，测量TC4 与铬层的结合力。 采用WS涂层 附着力自动划痕仪 ，最大载荷150N， 划痕长度3cm。划 痕实验显示，当动 载荷加载到88N时 ，TC4表面的铬层 才被划破，基体与 镀层结合力良好。
研究过程

不断改进后的成果
序号
阳极材料
阴极材料
试样
电镀液
电流大小
电镀时间
结果
备注
1
铅笔芯
铅笔芯
纽扣状TC4钛 合金
铬酐22.5gLeabharlann Cr2O3 0.5g 水77g 铬酐22.5g Cr2O3 0.5g 水77g
保持1.5A 初始1.5A （2-3min)， 每分钟增加 1A，终态电 流7.5A 初始1.5A （2-3min)， 每分钟增加 1A，终态电 流7.5A 初始1.5A （2-3min)， 每分钟增加 1A，终态电 流7.5A 初始1.5A （2-3min)， 每分钟增加 1A，终态电 流7.5A