本發明涉及緊固件領域，具體涉及一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件。

背景技術：

鈦合金是包含鈦與其他化學元素的混合物的金屬。鈦合金具有較高的強度重量比，具有耐腐蝕性，并甚至在高溫下也表現出比其他材料更高的拉伸強度和韌性。出于這些原因，鈦合金通常用于航空航天應用。例如但非限制，鈦合金用來形式著陸裝置組件、發動機組件、機械緊固件和其他合適的結構。當使用鈦合金制備緊固件時，鈦合金在達到高強度的同時，其高塑性卻無法達到技術要求，而當鈦合金達到高塑性時，其強度卻只能達到中等水平、

鈦合金作為緊固件材料需對其表面進行防護處理，一般情況下鈦合金表面可以生成一層致密的氧化膜，起到防腐蝕的作用，但是在惡劣的環境中如非氧化酸性環境中，氧化膜發生破裂或者發生縫隙腐蝕的情況，鈦合金的耐腐蝕性將大大降低。因此需要對鈦合金采取一定的表面處理，以增強其耐腐蝕性能。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，所述緊固件用鈦合金材料在具有高強度的同時具有高塑性；在鈦合金緊固件本體外依次設有鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層進行雙層防護，施工工藝簡單，防護層之間結合力強，使鈦合金緊固件具有優異的耐腐蝕性。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬6-10％、鉻5-7％、鋁0.5-1.5％、釩0.5-1.2％、鍶0.1-0.3％、釤0.02-0.05％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

優選地，所述鋅鎳合金防護層的厚度為5-7μm，鋁涂料防護層的厚度為5-7μm，

優選地，所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬8％、鉻5.5％、鋁1.2％、釩0.8％、鍶0.25％、釤0.04％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

優選地，所述電鍍鋅鎳合金防護層的工藝依次包括以下步驟：除油、流水清洗、無光腐蝕、流水清洗、電鍍鋅鎳合金、流水清洗、鈍化處理、空氣中滯留、流水清洗3次、加熱老化。

優選地，所述電鍍鋅鎳合金時的電鍍液的配方為：鋅鹽12g/l、鎳鹽10g/l，導電鹽100g/l、絡合劑80g/l、晶粒細化劑8ml/l。

優選地，所述噴涂鋁涂料防護層的工藝包括以下步驟：將鋁涂料噴涂料于鋅鎳合金防護層表面，在空氣中干燥15-20min后，放入210℃的烘箱中固化40-60min。

優選地，所述鋁涂料以總質量為100份計算，鋁涂料的配方組成及質量份數如下：熱固性酚醛樹脂10分、有機硅樹脂4份、鋁粉漿12份、碳纖維2份、聚四氟乙烯2份、納米二氧化鈦0.5份、鄰苯二甲酸二丁酯0.5份、鋅鉻黃2份、byk3200.5份、余量為丁酮。

本發明的有益效果是：本發明中緊固件用鈦合金材料具有優異的綜合性能，在具有高強度的同時具有高塑形，該鈦合金在經過常規熱處理后的室溫拉伸性能大于1280mpa，抗拉強度大于1330mpa，延伸率在12-15％之間。在鈦合金緊固件本體外依次設有鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層進行雙層防護，鋅鎳合金防護層與鈦合金緊固件表面之間、鋁涂料防護層與鋅鎳合金防護層之間的結合力均十分優異，各保護層經-50～220℃驟冷驟熱變化下結合力不發生變化；而且兩層保護層的耐腐蝕性能均十分優異，使鈦合金緊固件具有優異的耐腐蝕性。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層6μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層6μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬8％、鉻5.5％、鋁1.2％、釩0.8％、鍶0.25％、釤0.04％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

實施例2：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層7μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層5μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬10％、鉻6％、鋁1％、釩1.2％、鍶0.15％、釤0.05％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

實施例3：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層7μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層7μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬7％、鉻5％、鋁1.5％、釩0.5％、鍶0.3％、釤0.04％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

實施例4：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層5μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層7μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬6％、鉻7％、鋁0.5％、釩0.8％、鍶0.1％、釤0.02％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

實施例5：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層6μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層5μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬7％、鉻6％、鋁61.5％、釩1.2％、鍶0.2％、釤0.05％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

實施例6：

一種耐腐蝕高強度鈦合金緊固件，包括鈦合金緊固件本體、鋅鎳合金防護層、鋁涂料防護層，所述鈦合金緊固件本體外電鍍有一層5μm厚的鋅鎳合金防護層，鋅鎳合金防護層上噴涂有一層5μm厚的鋁涂料防護層；所述鈦合金緊固件本體由含有以下重量百分比元素的鈦合金經機械加工而成：鉬9％、鉻6％、鋁1.2％、釩1％、鍶0.3％、釤0.05％，余量為鈦和不可避免的雜質，其中雜質的重量百分比為：鐵≤0.8％、碳≤0.2％、氧≤0.15％、氮≤0.02％、氫≤0.02％。

本發明實施例1-6中，電鍍鋅鎳合金防護層的工藝依次包括以下步驟：除油、流水清洗、無光腐蝕、流水清洗、電鍍鋅鎳合金、流水清洗、鈍化處理、空氣中滯留、流水清洗3次、加熱老化；其中電鍍鋅鎳合金時的電鍍液的配方為：鋅鹽12g/l、鎳鹽10g/l，導電鹽100g/l、絡合劑80g/l、晶粒細化劑8ml/l。

噴涂鋁涂料防護層的工藝包括以下步驟：將鋁涂料噴涂料于鋅鎳合金防護層表面，在空氣中干燥15-20min后，放入210℃的烘箱中固化40-60min；該鋁涂料以總質量為100份計算，鋁涂料的配方組成及質量份數如下：熱固性酚醛樹脂10分、有機硅樹脂4份、鋁粉漿12份、碳纖維2份、聚四氟乙烯2份、納米二氧化鈦0.5份、鄰苯二甲酸二丁酯0.5份、鋅鉻黃2份、byk3200.5份、余量為丁酮。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。