定向凝固Ti-48Al合金与不同氧化物铸型涂层界面反应的研究

稀有金属材料与工程, 2016, 45(12): 3062-3067.

定向凝固Ti-48Al合金与不同氧化物铸型涂层界面反应的研究

隋艳伟 ^1, , 冯坤 ^2, , 程成 ^3, , 戚继球 ^4, , 何业增 ^5, , 委福祥 ^6, , 孟庆坤 ^7, , 孙智 ^8, , 沈承金 ^9,

1.中国矿业大学,江苏徐州,221116

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基金项目: National Natural Science Foundation of China (51304198) Natural Science Foundation of Jiangsu Province (2013106,20141134,2014028-08)

关键词：定向凝固 , 界面反应 , TiAl合金 , 铸型涂层

Interaction between Ti-48AI Alloy and Coating Materials during the Solidification Process

Keywords： directional solidification , interfacial reactions , TiAl alloys , protective coatings

研究了定向凝固过程中Ti48Al7Nb2.5VlCr合金分别与A12O3、Y2O3、ZrO2铸型涂层的界面反应.通过SEM、EDS以及XRD等检测方法对合金与铸型涂层的界面反应的微观组织、元素分布以及界面的相组成等进行表征;同时结合对界面的硬度测量,得到界面反应层厚度.结果表明,合金熔体与不同铸型涂层均发生了界面反应.铸型涂层材料不同,界面反应剧烈程度也不同.反应过程中在熔体和扩散元素的冲击下,物理侵蚀和化学反应同时存在形成了反应层,反应的强弱则与涂层材料有关.更值得注意的是,对钛铝合金与铸型涂层的热力学性质进行了计算.研究还表明,熔体在界面处的反应层主要由涂层材料的脱落扩散程度控制,涂层中的元素尤其是O元素的扩散是控制界面反应进程的重要因素.

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