TiAl基合表面改性对高温抗氧化性的影响

研究了渗碳处理ＴｉＡｌ基合金试样的高曙氧化行为，发现渗碳处理可以在ＴｉＡｌ基合金试样表层形成致密的多层结构的渗碳层，并发生表层Ａｌ，Ｔｉ重新分配。致密的渗碳层具有良好的高温抗氧化性和高温热稳定性，同时，Ｔｉ，Ａｌ重新分配形成的富Ａｌ最外层也能进一步提高合金的抗氧化性。     

渗碳处理提高TiAl基合金高温抗氧化性

研究了表面渗碳处理Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ合金高温抗氧化性的影响，结果表明，渗碳处理显著地提高ＴｉＡｌ基合金高温抗氧化能力，归因于渗碳处理在试样表面层形成了具有良好的抗氧化性和高温热稳定性的多层结构的渗碳层。     

Sb对改善TiAl基合金高温抗氧化性的影响

通过循环氧化试验研究了ＴｉＡｌ－Ｓｂ合金的抗氧化性，发现，Ｓｂ的添加，能够明显的提高ＴｉＡｌ基合金的抗高温氧化能力，ＴｉＡｌ＋Ｓｂ合金高温抗氧化性的改善归因于Ｓｂ的存在促进了试样表面形成致密的Ａｌ２Ｏ３层。     

化学热处理表面改性对TiAl基合金抗高温氧化性能的影响EI

研究了渗碳处理对Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ（ａｔ．％）合金高温循环氧化性的影响。试验发现，表面渗碳处理能够显著地改善ＴｉＡｌ基合金抗高温氧化能力。使用ＳＥＭ、波谱分析、能谱分析和Ｘ射线衍射分析，研究了渗碳处理提高ＴｉＡｌ基合金抗高温氧化性能的机理。     

TiAl的抗环境性研究

ＴｉＡｌ吸氢量小,抗高温吸氢性优异。与镍基合金相比,ＴｉＡｌ抗燃气热腐蚀性及抗熔盐热腐蚀性均较好。ＴｉＡｌ的抗氧化性有限,未经表面改性处理时在８００℃以上尚不足以使用。合金化元素、显微组织、机械载荷、表面状态等均可影响ＴｉＡｌ的高温氧化行为。     

钛铝基合金离子碳氮共渗及其耐磨性的研究

为提高TiAl基合金的耐磨性及抗高温氧化性,利用渗氮在TiAl基合金表面形成氮化物,以提高耐磨性;渗碳形成致密且与基体结合牢固的碳化物层,提高抗高温、抗氧化性;将二者结合,采用辉光离子碳氮共渗的方法,研究了渗层的相结构组成、不同工艺参数对TiAl基合金离子碳氮共渗后渗层厚度以及表面硬度和耐磨性的影响.结果表明:TiAl基合金共渗层是由碳氮化合物层与过渡层组成的复合相结构;随共渗温度的升高和时间的延长,渗层厚度增加;与未经共渗处理的试样相比,表面硬度及耐磨性显著提高.X射线衍射结果显示,渗层主要由TiC,TiN,AlTi3,Al2O3等组成.     

TiAl基合金强韧化原理及新技术的研究

采用现代测试技术,较详尽地研究了TiAl基合金工程材料的强韧化原理、新工艺和新技术。 在合金化方面,探讨了Sb、Pb、Sn和Nd的添加对TiAl基合金显微组织和室温力学性能的影响。其中,Sb具有显著改善 TiAl基合金室温力学性能和高温抗氧化能力的作用。TiAl+Sb合金室温变形时,α_2/γ层片状晶粒的γ板条内形成大量变形孪晶。TiAl+Sb合金的抗氧化性甚至优于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金。 在晶粒细化剂的研究中,发现BN可使TiAl基合金铸态晶粒显著细化,其效果优于XD~(TM)技术中的TiB_2。 在TiAl基合金的表面化学热处理的开创性的探讨中,发现渗碳处理可有效地强化TiAl基合金表层,从而明显地提高合金的室温力学性能。多层、复杂结构的渗碳层具有良好的组织热稳定性和抗氧化性,因而使TiAl基合金抗高温长时间氧化能力得到显著改善。 较全面地探讨了TiAl基合金常规热加工和热处理的金属学原理,讨论了常规热处理对热变形TiAl基合金试样的局限性。在此研究基础上,提出了双温热处理新工艺。研究了双温热处理对TiAl基合金热变形试样的显微组织和室温拉伸性能的影响。探讨了双温热处理的金属学原理。     

影响TiAl高温氧化的两个因素

用热重法研究了试样表面粗糙度及环境介质流动性对五种铸态ＴｉＡｌ基合金（Ｔｉ－５０Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ,Ｔｉ－５２Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ－１Ｃｒ、Ｔｉ－４８Ａｌ－４Ｃｒ）９００℃断续氧化行为的影响,结果表明,表面粗糙度增加（△７→△４）时ＴｉＡｌ氧化加重;与静止空气介质（ｖ＝０ｍｍ．ｓ－１）相比,空气流动（ｖ＝１ｍｍ．ｓ＾－１）也使ＴｉＡｌ抗氧化性下降。前者因不可避免的计算误差和氧化内应力引起,后者由     

Ti—48Al—2Cr—2Nb合金的研究和应用

Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ合金的研究和应用早在６０年代初，以ＴｉＡｌ为基的γ固溶体合金由于其优异的高温持久和蠕变性能受到了人们的关注。美国空军认为ＴｉＡｌ基合金对于喷气发动机热端部件的减重具有巨大的潜力。从铸造ＴｉＡｌ基合金和铸造高温合金性能的对...     

全层片状组织的TiAl基合金高温塑性的研究

采用自制悬垂式流变拉伸机研究了ＴｉＡｌ基合金全层片状组织试样的高温塑性变形行为及过程。试验结果表明，在保持较稳定的应变速率工艺下，合金在９００℃的高温变形能力达７５．５％。动态再结晶促使γ相的形成，并在一定条件下导致混晶现象的出现。锯齿状晶界与混晶现象的存在，被认为是试样拉伸断裂的主要原因。     

含硅合金熔体对TiAl基合金表面改性的研究

使用含硅合金熔体对TiAl基合金进行了表面渗硅处理，渗硅处理温度范围是：913－1053K，实施发现，TiAl基合金与Al-Si熔体之间发生了界面反应，界面生成以Si,Ti,Al三元素为主的灰白色基体和条状，小块状黑色相。表面处理后样品经1173K／100h高温氧化后，表层形成了Al2O3,SiO2等致密的氧化膜，并保留有稳定的Si-Ti-Al相，因而改善了表面氧化层结构，大大增强了TiAl基合金的高温抗氧化能力。     

钛合金表面Nb-C复合渗层摩擦磨损性能的研究

为提高钛合金表面的耐磨性能,采用等离子表面合金化技术在Ti6A14V(TC4)合金表面形成含Nb的梯度改性层,然后进行渗C复合处理,得到Nb-C复合改性层,研究了改性层的显微组织形貌、成分分布、相结构特征及硬度分布,并进行了球盘摩擦磨损实验.结果表明,Nb、C元素呈梯度分布,合金层主要由Ti、TiC、Nb2C、NbC等...     

Improved Tribocorrosion Properties of Ti6Al4V Alloy by Anodic Plasma Electrolytic Oxidation

Ti6Al4V alloy has good corrosion resistance due to the formation of the passive oxide films on the surface of Ti6Al4V alloy. However, Ti6Al4V alloy has poor tribocorrosion resistance in the seawater environment. Herein the present work, plasma electrolytic oxidation (PEO) with the electrolyte of glycerol and sodium borate is used to generate PEO coatings on the surface of Ti6Al4V alloy to improve its tribocorrosion properties. The microstructure and tribocorrosion properties of PEO coatings are investigated by using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and tribometer, respectively. The growth kinetics and the tribocorrosion mechanisms of PEO coatings are discussed in detail. It is shown in the results that PEO coatings deposited on the surface of Ti6Al4V alloy are composed of rutile and anatase phases. The surface hardness and thickness of PEO coatings are enhanced with the increase of the voltage and time. The wear rate of Ti6Al4V alloy with PEO coatings is significantly reduced in artificial seawater.     

Ti6Al4V合金表面耐磨涂层的研究进展

评述了Ti6Al4V合金表面耐磨涂层的最新研究进展，特别对新的微弧氧化陶瓷涂层予以关注，并由此提出了深入研究的方向。     

钛合金表面加弧辉光离子渗镍铬及其性能研究

采用加弧辉光离子渗金属新技术处理钛合金Ti5Al2.5Sn表面,研究了渗层的相组成特点,成分分布情况,评价了改性层的磨擦摩损性能,及与钛合金基体间的接触腐蚀相容性等。结果表明加弧辉光离子渗技术可以快速地在钛合金表面获得NiCr镀渗复合层。渗层由Ni3Ti等金属间化合物组成,其硬度、耐磨性能均高于离子注氮层,具有较高的抗含Cl^-1水溶液腐蚀性能,在含Cl^-1腐蚀环境中与钛合金基体接触相容。     

TEM Studies of High Temperature Corrosion Behaviour of TiAl Intermetallics with Surface Modifications

The oxidation/sulphidation behaviour of a Ti‐46.7Al‐1.9W‐0.5Si alloy with a TiAl₃ diffusion coating was studied in an environment of H₂/H₂S/H₂O at 850^oC. The kinetic results demonstrate that the TiAl₃ coating significantly increased the high temperature corrosion resistance of Ti‐46.7Al‐1.9W‐0.5Si. The SEM, EDX, XRD and TEM analysis reveals that the formation of an Al₂O₃ scale on the surface of the TiAl₃‐coated sample was responsible for the enhancement of the corroison resistance. The Ti‐46.7Al‐1.9W‐0.5Si alloy was also modified by Nb ion implantation. The Nb ion implanted and as received sampels were subjected to cyclic oxidation in an open air at 800^oC. The Nb ion implantation not only increased the oxidation resistance but also substantially improved the adhesion of scale to the substrate.     

钛合金表面激光熔覆Ni基梯度涂层的研究

为了改善Ti6Al4V钛合金表面耐磨性能和抗高温氧化性能,采用CO2激光在Ti6Al4V钛合金表面进行激光熔覆Ni基梯度涂层试验.利用扫描电镜和显微硬度计等手段分析了熔覆层组织,测试了基体和熔覆层的显微硬度.结果表明,采用适当的工艺参数,可以在钛合金表面获得连续、均匀、无裂纹和气孔的熔覆层.熔覆层组织由树枝晶和晶间共晶组织构成,并与基体形成牢固的冶金结合.由基体到表面,显微硬度过渡平稳,呈明显梯度渐变特征.     

Nb掺杂对Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的影响

为提高钛合金TC4的抗高温氧化性能,采用激光表面合金化技术在钛合金表面制备不同Nb掺杂量的Ti-Al合金化层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、箱式电阻炉等对合金化层的组织结构和高温氧化行为进行分析测试。结果表明,合金化层主要组成物相为TiAl以及少量的Ti_3Al相。Nb主要以置换溶质原子的形式固溶于合金化层中。合金化层组织均匀,与基体呈典型的冶金结合,在不含Nb的Ti-Al合金化层中发现大量的表层裂纹及少量的贯穿性裂纹,而在Nb掺杂的合金化层中未发现明显的宏观裂纹。合金化层在800℃保温1000h的氧化增重显著低于基体,表现出优异的抗高温氧化性能。相比而言,随着Al含量和Nb掺杂量的提高,合金化层的抗高温氧化能力也随之提高。Nb掺杂提高Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的作用机理包括减少TiO_2中的空位缺陷、细化氧化物颗粒及促进Al_2O_3的形成。     

Development and Oxidation Behavior of Al-Cu-Fe Quasicrystalline Coating on Ti Alloy

An oxidation resistant Al-Cu-Fe quasicrystalline coating was fabricated on substrate of Ti alloy by low pressure plasma spraying (LPPS) method. As-sprayed Al-Cu-Fe coating has a rapidly solidified lamellar microstructure consisting of quasicrystalline phase and crystalline phase. The formation of quasicrystalline coating is related to the annealing. The results from the ox!dat!on experiments showed that Al-Cu-Fe quasicrystalline coating improved the oxidation resistance of Ti-base alloys. During the oxidation period there is no evident spallation of the coating from the substrate. Oxide formed on the surface of Al-Cu-Fe quasicrystalline coating after oxidation consisted of Al2O3. Oxidation occurs Ieading to a change of concentration and phase transformation in the coating surface. Selective oxidation of AI transforms the quasicrystalline phase into the phase.