γ-TiAl表面双辉等离子W-Mo合金化对其氧化行为的影响 |
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作者姓名: | 张李波 魏东博 张平则 陈小虎 丁丰 |
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作者单位: | 南京航空航天大学,南京,211106;南京航空航天大学,南京,211106;南京航空航天大学,南京,211106;南京航空航天大学,南京,211106;南京航空航天大学,南京,211106 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51371097),江苏省基础研究计划(自然科学基金)-青年基金项目(BK20140819),航空科学基金项目(2016ZF52056),中央高校基本科研业务费专项资金资助(NS2015059) |
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摘 要: | 目的研究W-Mo表面合金化对γ-TiAl合金抗高温氧化性能的影响。方法采用双层辉光等离子合金化技术在γ-TiAl合金表面进行W-Mo合金化,通过恒温氧化试验评价改性层的抗氧化性能,并通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪对氧化膜表面及截面形貌和相组成进行分析。结果使用双层辉光等离子合金化技术可以在γ-TiAl表面制备出W-Mo改性层,改性层厚度为9μm,最外层为厚约6μm的W-Mo沉积层,而在沉积层与基体之间存在厚约3μm的扩散层。W-Mo改性层均匀、致密,基体与改性层之间没有裂纹、孔洞等明显缺陷,扩散层中的元素含量呈梯度分布。在750℃恒温氧化100 h后,γ-TiAl基体的氧化增重为5.306 mg/cm~2,W-Mo改性层的氧化增重为2.578 mg/cm~2,仅为γ-TiAl基体的48.6%。在氧化10、20、50 h后,改性层表面无明显变化,氧化膜层均匀、致密、无缺陷,几乎没有出现剥落现象;氧化100 h后,改性层中Mo与W的原子比由3:1降低到了1:2。结论通过双层辉光等离子合金化技术制备W-Mo改性层,能够改善γ-TiAl合金在750℃下的抗高温氧化性能。W-Mo改性层在经过氧化后所形成的氧化膜连续、致密,可以阻碍氧原子向基体内的扩散。但在氧化100 h后,Mo元素的蒸发会破坏氧化膜的完整性,使抗氧化性能有所降低。
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关 键 词: | γ-TiAl合金 表面合金化 W-Mo改性层 双层辉光等离子合金化技术 恒温氧化 氧化行为 |
收稿时间: | 2017-09-02 |
修稿时间: | 2018-04-20 |
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