| 纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性 |
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| 引用本文： | 彭小敏,董丽君,孙小刚,吴安如,夏长清.纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性[J].中国有色金属学报,2019(6):1198-1209. |
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| 作者姓名： | 彭小敏 董丽君 孙小刚 吴安如 夏长清 |
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| 作者单位： | 湖南工程学院机械工程学院;中南大学材料科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51671085,51101054);湖南省教育厅资助科研项目(16B058,14B042);湖南省自然科学基金资助项目(14JJ3132)~~ |
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| 摘 要： | 采用电弧离子镀(AIP)在Ti-6.48Al-0.99Mo-0.91Fe (质量分数,%)钛合金表面制备Ta-10W (质量分数,%)涂层。通过真空热处理试验、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析、透射电镜(TEM)分析、电子探针分析(EPMA)等方法,研究纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系的相组成、显微组织形貌、元素分布、界面行为等,评估了体系热稳定性能。结果表明:纯热暴露过程中,Ta-W涂层相组成无明显变化,均由多晶α-Ta(W)组成,其平均晶粒尺寸由沉积态的46 nm小幅增至750℃时的49 nm和950℃时的51 nm,涂层表现出良好的相稳定性;由于元素Ta、Ti在Ta-Ti体系中扩散系数的差异及难熔金属元素Ta、W良好的稳定性,Ta-W涂层/钛合金体系呈现出良好的界面及元素稳定性:涂层中元素Ta、W始终维持在接近沉积态含量水平,无快速扩散、固溶于基体而失效的行为,体系仅在界面形成互扩散层,无空洞、裂纹缺陷和金属间化合物的形成;由于元素互扩散的加剧及涂层元素在α-Ti、β-Ti中的固溶度差异,钛合金基体同素异晶转变温度(ATT)对体系界面和元素稳定性影响明显;纯热暴露过程中,Ta-W涂层有效厚度保持稳定、无明显变化。基于Fick定律,获得550、750和950℃时互扩散层厚度与时间的关系式。
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| 关 键 词： | Ta-W涂层 钛合金 纯热暴露 热稳定性 真空热处理 |
Stability of Ta-W coating/titanium alloy under pure thermal exposure |
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| PENG Xiao-min,DONG Li-jun,SUN Xiao-gang,WU An-ru,XIA Chang-qing.Stability of Ta-W coating/titanium alloy under pure thermal exposure[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2019(6):1198-1209. |
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| Authors: | PENG Xiao-min DONG Li-jun SUN Xiao-gang WU An-ru XIA Chang-qing |
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| Affiliation: | (School of Mechanical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411101, China;School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) |
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| Abstract: | PENG Xiao-min;DONG Li-jun;SUN Xiao-gang;WU An-ru;XIA Chang-qing(School of Mechanical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411101, China;School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) |
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| Keywords: | Ta-W coating titanium alloy pure thermal exposure thermal stability vacuum heat treatment |
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