铝基钛坯高温防氧化涂层界面结构研究

以Al粉为主料,Sn粉、SiO2粉、苯丙乳液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等为配料制备高温防氧化涂料。将涂料喷涂到钛坯表面,然后置于1050 ℃条件恒温8 h,对比喷涂与热处理前后钛坯表面形貌。利用金相显微镜观察裸露面和喷涂面经热处理后的氧化层组织,使用场发射扫描电镜、能谱分析仪研究涂层界面处的微观形貌和元素扩散,采用X-射线衍射仪探讨涂层界面处的相结构。结果表明,使用铝基高温防氧化涂层能够有效的减缓钛坯热加工过程中高温氧化,涂层厚度对Ti-Al扩散层的厚薄无明显影响,扩散层形成了Al2O3-TiAl和TiAl3-Ti多层结构,且涂层厚度为50 μm左右时已经具有较好效果。     

高温合金涂层与基体界面上的互扩散

研究了高温合金上热扩散涂层、多元包覆涂层和微晶涂层与基体合金间的互扩散，以及扩散障层对阻碍扩散的作用。结果表明扩散渗铝涂层与基体间形成较宽的含碳化物的扩散带及含σ要的影响区；在多元包覆涂层与基体间形成以γ＿β相组成的扩散带；在微晶涂层与基体合金间无新相生成，仅γ′相会粗化。扩散障层对阻碍元素扩散有一定作用。     

铝基钛坯涂层的制备及其高温抗氧化性能

将Al粉、Sn粉、SiO_2粉、苯丙乳液、聚乙烯醇和羧甲基纤维素等原料,按照一定配比制备铝基高温抗氧化涂层,探讨不同热处理温度和保温时间对涂层高温抗氧化性的影响。采用光学显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪研究喷涂和未喷涂表面的微观形貌、元素扩散和相组成。结果表明,铝基高温抗氧化涂层能够阻止钛坯在热加工过程中产生表面氧化,在过渡层中形成了具有良好防护作用的Al2O3-Ti Al相和Ti Al3-Ti相,且较适宜的处理温度为1050℃保温时间为8 h。     

高温下钛基复合材料的界面研究

为优化金属基复合材料的损伤抗力，须研究其纤维/基体界面性能及其影响因素。这些因素大多与加工过程(包括压实温度、压力及冷却速率)和试验温度、试验环境和加载频率有关。可用界面分离强度d、摩擦剪切应力s、能量释放速率或Ⅱ型界面开裂的断裂韧性Gic等参数来描述界面特性。箔-纤维-箔法制备的钛基复合材料在900℃压实冷却过程中，因SiC纤维(5×10-6/℃)的热膨胀系数与钛合金基体(11×10-6/℃)的有差异，因而界面的法线和径向方向必存在残余压应力，其大小取决于压实温度和冷却速率。试验温度升高，接近压实温度时，纤维/基体界面处的残…     

热处理对铝基钛坯涂层高温抗氧化性能的影响

将Al粉、Sn粉、SiO₂粉、苯丙乳液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等原料,按照一定配比制备铝基高温抗氧化涂层,探讨不同热处理温度和热处理时间对涂层高温抗氧化性的影响。分别选用金相显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪等研究裸露面和喷涂面的金相组织、涂层的微观形貌、元素扩散和相组成。结果表明,铝基高温抗氧化涂层能够阻止钛坯热加工过程中表面氧化皮的产生,扩散层夹层形成了具有良好防护作用的Al₂O₃-TiAl和TiAl₃-Ti相,且涂层在1050 ℃,8 h防护效果较好。     

Ti-C-Al复合涂层与镁合金基体连接界面微观结构研究

通过LWY400P激光器,用激光熔覆的方法在镁合金表面熔覆一层Ti-C-Al复合陶瓷涂层。原料中钛碳原子比为1∶1,铝含量10%~40%(质量分数)。分别用扫描电镜和能谱分析仪对熔覆层的微观组织、显微形貌和成分分布进行了测定和分析。结果表明,激光熔覆Ti-C-Al复合涂层是典型的快速凝固组织,涂层组织致密,晶粒细小。原料中Al含量对熔覆效果影响很大,Al含量越高,试样致密度越好,通过试验确定了原料中Al的最佳用量。融合区域各元素相互扩散,涂层与基体发生互熔,形成冶金结合,达到强化目的。     

钛基羟基磷灰石涂层的界面结构及梯度设计

羟基磷灰石是最有发展前途的生物硬组织替代材料之一,临床上采用在钛合金上涂覆HA生物活性涂层,涂基结合及涂基界面的整合是决定HA涂层性能和可靠性的关键因素.评述了钛基羟基磷灰石涂层的界面微观结构,指出界面上存在纳米氧化物薄膜是提高涂层结合强度的关键,并结合纳米多层薄膜和功能梯度膜的优点,提出改善涂基结合强度,发挥羟基磷灰石生物活性涂层的三明治式的梯度设计.     

TiBw对高温钛基复合材料基体的强化作用研究

以名义成分为Ti-6Al-4Sn-10Zr-1Mo-1Nb-1W-0.3Si的基体钛合金和3%(体积分数)TiBw增强高温钛基复合材料为研究对象,采用纳米压痕法对比分析了TiBw对基体的强化作用。结果表明：3%TiBw增强钛基复合材料基体的平均微区硬度为6.18 GPa,较无增强相的基体钛合金提升14.4%;通过分别对比不同厚度α层片处以及距离TiBw远近不同位置的硬度,发现TiBw增强高温钛基复合材料基体微区硬度的提升主要源于增强相TiBw引起的基体组织细化,以及靠近TiBw增强相区域的基体受压缩变形时易于受阻;添加TiBw后使得基体微观组织不均匀,导致硬度离散度较大。     

用基体－涂层纤维法生产钛基复合材料

用基体－涂层纤维法生产钛基复合材料英国国防研究局（ＤＲＡ）为了克服用传统等离子喷涂法生产纤维增强钛基复合材料时，在基体中纤维分布不均和等离子喷涂所引起的损伤问题，研究了“基体－涂层纤维法”。此法采用物理气相沉积在碳化硅之类陶瓷连续纤维表面，涂覆上一层...     

钛铝金属间化合物的高温防护涂层

钛铝金属间化合物的高温防护涂层唐兆麟(中国科学院金属腐蚀与防护研究所九七届博士研究生,沈阳110015)本文以发展适用于TiAl金属间化合物的高温防护涂层为目的,采用热重分析(TGA)、金相显微镜(OM)、X-射线衍射仪(XRD)、带有能谱的扫描电子显微镜(SEM/EDX)及电子探针(EPMA),研究了TiAl的高温氧化行为,渗Al、MCrAlY(M=Co,Ni)涂层、反应溅射Al2O3膜、TiAl微晶涂层和TiAlCr涂层对TiAl抗氧化性能的影响.详细研究了涂层提高TiAl抗氧?...     

钼电极玻璃基防氧化涂层预烧工艺研究

采用料浆涂覆的方法在钼基体表面制备了玻璃基防氧化涂层;通过SEM、XRD、防氧化性能测试对涂层表面形貌、显微组织结构和氧化失重进行了研究;探讨了玻璃基涂层预烧工艺对钼电极表面的防氧化性能的影响.结果表明:涂层经1100℃保温10min的热处理后,具有最优的防氧化性能.     

涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响

采用溶胶－凝胶氧化铝涂覆硼酸铝晶须方法改善挤压铸造晶须增强６０６１Ａｌ复合材料的界面性能。对复合材料的界面观察表明,γ－Ａｌ２Ｏ３和α－Ａｌ２３涂层均可抑制尖晶石界面反应,而且涂层较厚时涂层效果明显。界面反应程度的差异也影响复合材料的弯曲性能和时效行为。     

一种钛基体表面高温抗氧化复合涂层的制备方法

申请号：201510125694．6申请151：2015-03-21公开（公告）日：2017-05-31公开（公告）号：CN104674218B申请（专利权）人：西北有色金属研究院 摘要：本发明公开了一种钛基体表面高温抗氧化复合涂层的制备方法,该方法为：①对钛基体进行表面抛光处理,然后对表面抛光处理后的钛基体进行氧化,得到表面具有二氧化钛陶瓷层的钛基体,再在所述二氧化钛陶瓷层上沉秋金属铝,得到表面具有二氧化钛陶瓷层和铝涂层的钛基体。     

不锈钢热处理用高温防氧化涂层制备与性能表征

采用喷涂法在304不锈钢表面制备了Al2O3-SiO2-Na2O系热处理用高温防氧化涂层,并研究了其对304不锈钢高温氧化行为的影响.用TG-DTA和烧结点试验仪揭示了涂层的高温转变过程,采用扫描电镜和金相显微镜对原始涂层及氧化后试样进行了形貌表征.结果表明,涂层可极大提高不锈钢的收得率及表面质量;在1250℃空气中氧化9 h后,涂覆样的收得率为99.64%,空白样为85.74%;原始涂层在升温过程中逐渐熔融铺展,形成致密熔融膜,防氧化涂层有效地抑制了氧气向金属的扩散,防止了不锈钢的高温氧化.     

激光熔覆钛基生物陶瓷涂层的制备及其界面研究

利用高功率CO_2激光器在Ti-6Al-4V合金表面制备含有生物活性陶瓷相的梯度生物陶瓷涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)等对熔覆层和界面的显微组织、相组成及成分进行分析.结果表明:激光熔覆复合涂层中生成了羟基磷灰石和磷酸三钙等生物活性相,凹凸不平的表面出现网络交错的片状结构和微孔(孔径为0.5～2μm),有利于新骨沿着表面及内部连通微孔攀附生长.涂层与基体界面处存在涂层成分(Ca,P)与基体成分(Ti,Al,V)的互扩散,涂层与基体通过扩散反应形成牢固的冶金结合.残余应力在界面结合区域出现峰值,陶瓷层和过渡层界面附近为221 MPa,涂层与基体界面附近为108 MPa,从涂层到基体残余应力逐渐减小.     

NiCoCrAlYTa涂层/镍基单晶高温合金界面再结晶

采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备了NiCoCrAlYTa涂层,通过不同的真空热处理和预处理制度研究其对涂层/镍基单晶界面的影响.结果表明,1080℃真空热处理界面扩散带均产生胞状再结晶体,而1000℃和850℃无再结晶产生.预处理时喷砂压力大于0.2 MPa,在1080℃,6 h热处理后再进行850℃,24 h时效处理界面扩散带均产生再结晶体,无喷砂时无再结晶产生.同时热处理后界面处出现元素的相互扩散及富Ta的Ni2Ta和Cr2Ta相,Ta在胞状晶内偏聚.     

电极防氧化涂层的研究

详细介绍了电炉炼钢用石墨电极柱侧面防氧化涂层的特点及开发过程。所开发的电极防氧化涂料可以在1300℃下对石墨电极起到防氧化作用。     

钛基钎料高温钎焊TZM界面行为及热稳定性研究

采用Ti-8.5Si、Ti-33Cr和Ti-30V-3Mo钎料实现了钛锆钼(TZM)合金的高温真空钎焊连接,借助SEM、EDS及润湿性试验和抗剪试验等分析试验方法,研究了钛基钎料高温钎焊TZM及钎焊接头经高温热循环后的热稳定性。结果表明,Ti-8.5Si、Ti-33Cr在1520℃/6min的工艺条件下良好润湿TZM,润湿角分别为10°和9°,Ti-8.5Si钎料的铺展面积大于Ti-33Cr钎料的铺展面积,Ti-30V-3Mo钎料在1680℃/8min的条件下在TZM板上的润湿角为5°。Ti-8.5Si/TZM接头界面形成(Ti,Mo)固溶体,钎缝中心由(Ti,Mo)固溶体和Ti₅Si₃相组成。Ti-33Cr/TZM接头界面形成(Ti,Mo)固溶体,钎缝中心由(βTi,Cr)固溶体和αTi+(αTi+αTiCr₂)共晶组成。Ti-30V-3Mo/TZM接头,钎缝区主要由(βTi,V)固溶体和αTi组成,界面区由Ti与Mo形成(Ti,Mo)固溶体。三种钎料钎焊TZM,均形成固溶体钎焊接头而实现钎料与TZM的冶金结合,钎焊接头强度分别为135.8MPa(Ti-8.5Si)、132MPa(Ti-33Cr)和131MPa(Ti-30V-3Mo)。Ti-8.5Si/TZM、Ti-33Cr/TZM接头经过1200℃/60min没有观察到明显的晶间渗入和母材溶蚀,界面固溶体结合形式无变化。Ti-30V-3Mo/TZM接头经过1550℃/60min热循环后,观察到1个晶粒深度的晶间腐蚀,没有明显的母材溶蚀现象,且界面依然保持固溶体结合形式。三种钛基钎料可实现TZM的高温钎焊,依靠界面固溶体实现冶金结合,经高温长时间热循环后钎焊接头组织性能稳定,发生晶间渗入敏感性低,为TZM的高温应用连接提供理论与试验指导。     

Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展

综述了镍基高温合金上抗高温氧化的Pt改性β-(Ni,Pt)Al涂层和γ-γ′型涂层,重点介绍了Pt改性铝化物涂层制备工艺,不同工艺条件下涂层的微观结构,Pt增强铝化物涂层抗氧化性能的作用机理,Al对涂层高温氧化性能的影响,并从元素互扩散、相变、表面起伏等方面描述了涂层退化过程,最后对Pt改性铝化物涂层发展进行展望。     

钴基超合金铝化物涂层的高温氧化寿命

通过分析钴基超合金外扩散型铝化物涂层的高温氧化及退化行为 ,并采用近似方法推算 ,得出了这类涂层氧化和退化与时间的关系。研究表明 ,涂层外侧退化主要由氧化反应驱动力所控制 ,涂层的外侧退化速率正比于其氧化速率 ;而涂层的氧化寿期近似正比于其主体层厚的平方。运用氧化退化与时间的关系式 ,进行简便的辅助实验 ,即可预测出这类涂层的高温氧化寿命。