田晓东
,
郭喜平
中国有色金属学报
通过1 000～1 150 ℃ Si-Al包埋共渗8 h的方法在铌基超高温合金表面制备Al改性硅化物抗氧化涂层,结果表明:实验温度下制备的涂层均具有多层复合结构;不同温度下共渗涂层外层的相组成不同,但最内层均由(Nb, Ti)Al3和(Cr, Al)2(Nb, Ti)组成.1 050 ℃、8 h Si-Al共渗在合金表面形成了Al改性的硅化物涂层,其最外层主要为Nb3Si5Al2,依次往内为(Nb, X)(Si, Al)2(X代表Ti, Cr和Hf元素)层、(Nb, X)5Si3层以及最内层;而在1 000 ℃、8 h条件下Si-Al共渗形成的涂层以(Nb, Ti)Al3为主,其中含有少量的(Nb, X)5Si3,没有形成以硅化物为主的涂层;在1 100 ℃、8 h和1 150 ℃、8 h条件下Si-Al共渗形成的涂层外层以(Nb, X)(Si, Al)2为主,但其中Al含量(摩尔分数)仅为2.35%,没有形成Nb-Si-Al三元化合物层.
关键词:
铌基超高温合金
,
包埋渗
,
Al改性硅化物涂层
田晓东
,
郭喜平
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.060
分别采用两步包埋渗法和包埋共渗法在铌硅化物基合金表面制备了Al改性硅化物抗氧化涂层.两步包埋渗法是先在合金表面包埋渗Si制备(Nb,X)Si2(X表示Ti,Cr和Hf元素)涂层,然后再将渗Si试样于800～1000℃包埋渗Al.结果表明:当渗Al温度达到860℃时渗入(Nb,X)Si2层中的Al可形成(Nb,Ti)3Si5Al2相;当渗Al温度达到900℃时渗入的Al还可穿过(Nb,X)Si2层在渗Si层与基体之间形成(Nb,Ti)(Al,Si)3层.经1150℃/20h Si-Al包埋共渗后在合金表面形成的涂层具有多层复合结构:外层主要由(Nb,Ti)3Si5Al2和(Nb,Ti)(Al,Si)3组成;中间层上部为(Nb,X)Si2,下部为低硅化物(Nb,X)5Si3;内层由基体相(Nb,Ti)Al3和柱状晶(Cr,Al)2(Nb,Ti)组成.
关键词:
铌硅化物基超高温合金
,
包埋共渗
,
Al改性硅化物涂层
,
组织结构
张学敏
,
赵永庆
,
曾卫东
,
陈永楠
,
张凤英
,
田晓东
稀有金属材料与工程
利用XRD、OM和TEM研究了β型阻燃合金Ti40置氢处理后的显微组织变化及相变过程.结果表明:随着氢含量的增加,Ti40合金中的基体β相逐渐减少,而晶体结构相同但元素组成不同的类β相逐渐增加.当氢含量达到0.3％(质量分数,下同)以上时,晶界处析出细小的η相粒子.η相为面心立方结构,晶格常数a＝0.4377 nm,成分可表示为:Ti∶V∶Cr ＝ 38.10∶ 35.16∶26.66.Ti40合金的氢化过程及相变可表示为:低氢时(≤0.2％):β→βH；高氢时(＞0.3％):β→βH+modifiedβ+η
关键词:
Ti40合金
,
置氢处理
,
类β相
,
η相
孙志平
,
郭喜平
,
田晓东
,
周亮
稀有金属材料与工程
为了评估Nb-Si基合金是否能作为刀具材料应用,研究了3个Nb-Ti-Si-B合金(1#:Nb-12Ti-16Si-16B,2#:Nb-23.5Ti-16Si-10B,3#:Nb-20Ti-16Si-1.5B)的显微硬度和宏观硬度.这3个合金分别来自Nb-Ti-Si-B四元体系液相面投影图中的NbB、Nb3B2和Nb3Si初生相区.显微硬度采用HX-1000TM型硬度计测试,选用200 g载荷,加载保持时间为15s.宏观硬度采用HRC洛氏硬度测试.铌基金属间化合物具有较高的显微硬度:1#合金中NbB的硬度为16.58 GPa、2#合金中Nb3B2的硬度为10.08 GPa、3#合金中Nb3Si的硬度为12.12GPa.强的化学键和元素的置换互溶是铌基金属间化合物高硬度的影响因素.另外,3个合金的宏观硬度HRc分别为77、75和78,3个合金中都具有一定体积分数的高硬度金属间化合物,这是高的宏观硬度的主导因素.Nb-Ti-Si-B合金的宏观硬度值高于工具钢(HRc～65)和高速钢(HSS,HRc～67).
关键词:
Nb-Si基合金
,
显微组织
,
显微硬度
,
宏观硬度
曹正
,
田晓东
,
李宁
,
王利捷
,
吕娜
表面技术
目的：在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层。方法先进行辉光离子渗Mo,再进行包埋渗Si。分析温度对渗Mo层表面形貌、厚度、元素互扩散的影响,以及渗Si后涂层的表面形貌和结构。结果在1100°进行辉光离子渗Mo,渗Mo层与基体形成了显著的互扩散。对渗Mo层进行包埋渗Si后,所形成的涂层组织致密,具有多层结构,由外向内依次为MoSi2层、NbSi2层和Nb5 Si3层,在MoSi2和NbSi2层之间存在( Mo,Nb) Si2互扩散区。结论通过辉光离子渗/包埋渗的方法,可以在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层,且涂层与基体呈冶金结合,结合较好。
关键词:
Nb-Ti-Si合金
,
辉光离子渗
,
包埋渗
,
MoSi2涂层
田晓东
,
郭喜平
材料热处理学报
利用包埋渗法在新型铌基超高温合金表面制备了铝改性的硅化物抗氧化涂层,分析了涂层的相组成、结构及其组织形成过程.涂层制备采用先在1150℃包埋渗硅4h,然后再于800～1000℃包埋渗铝4h的方法.结果表明:渗硅后涂层的相组成为(Nb,X)Si2(X代表Ti,Cr和Hf元素);再于各温度包埋渗铝后,(Nb,X)Si2层中的平均铝含量随包埋渗铝温度的升高而增加,最高可达10.84at%;当包埋渗铝温度为860～1000℃时会在渗硅层与基体间形成新的铌铝金属间化合物层,且渗入(Nb,X)Si2层中的铝会在局部形成Nb3Si3Al2相.
关键词:
铌基超高温合金
,
包埋渗
,
铝改性硅化物涂层
,
涂层结构
田晓东
,
郭喜平
金属学报
通过在1050和1150 ℃包埋Si--Y共渗5---20 h的方法在铌基超高温合金上制备抗氧化涂层,对涂层结
构、相组成和形成过程进行了分析. 结果表明: 涂层主体为(Nb, X)Si2(X =
Ti, Cr, Hf),向内依次为(Nb, X)5Si3
过渡层和富Al扩散区; 不同共渗条件下制备的涂层具有相似的结构, 涂层生
长的动力学曲线符合抛物线规律. 能谱的半定量分析表明,
渗层中的Y含量随共渗温度的升高增加显著, 而随共渗时间的延长增加缓慢.
关键词:
铌基超高温合金
,
null
,
null
田晓东
,
郭喜平
,
尹忠奇
,
孙志平
,
王利捷
材料热处理学报
在纯钼表面进行包埋Si-B共渗,研究B改性MoSi2涂层的结构及其在600℃下的氧化行为.利用XRD,EDS,WDS分析涂层的相组成和结构,并结合热力学计算分析涂层的组织形成.结果表明:采用16Si-4B-4NaF-76Al2O3渗剂在1100 ～ 1400℃下可制备Si-B共渗涂层,涂层由外向内可分为五层:最外层MoSi2,次外层MoSi2+MoB,第三层Mo5Si3,第四层MoB和最内层Mo2B;涂层主体为MoSi2,渗入的B在与基体反应形成Mo-B化合物层的同时,还在MoSi2中形成MoB相;涂层的生长以Si,B原子向内扩散为主;在600℃氧化时涂层中的B向表面扩散并氧化生成B2O3.
关键词:
MoSi2
,
涂层
,
包埋渗
,
Si-B共渗
,
氧化
田晓东
,
郭喜平
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.05.014
通过在1050和1150 ℃包埋Si-Y共渗5-20 h的方法在铌基超高温合金上制备抗氧化涂层,对涂层结构、相组成和形成过程进行了分析.结果表明:涂层主体为(Nb,X)Si2(X=Ti,Cr,Hf),向内依次为(Nb,X)5Si3过渡层和富Al扩散区;不同共渗条件下制备的涂层具有相似的结构,涂层生长的动力学曲线符合抛物线规律.能谱的半定量分析表明,渗层中的Y含量随共渗温度的升高增加显著,而随共渗时间的延长增加缓慢.
关键词:
铌基超高温合金
,
Si-Y共渗涂层
,
组织形成
王甜甜
,
田晓东
,
李梅
,
朱施荣
材料热处理学报
采用16Si-xAl-4NH4 F-Bal.Al2O3(x=1,2,3,4,％,质量分数)渗剂经1200℃扩散共渗5h在Mo表面制备了不同Al含量的Mo(Si,Al)2涂层,分析了渗剂中Al含量对涂层组织及其氧化膜结构的影响.结果表明,不同渗剂所形成涂层均具有多层结构,涂层的外层均由Mo(Si,Al)2相组成;渗剂Al含量为1和2％时,涂层中间层均为Mo5(Si,Al)3相,内层则分别为固溶有少量Al的Mo或Mo3(Al,Si)相;渗剂Al含量为3和4％时,涂层中间层均由Mo5(Si,Ai)3和Mo3 Al8相组成,内层则均为Mo3(Al,Si)相.对含Al为1和4％的渗剂所制备的涂层在1250℃下氧化50 h,前者氧化膜厚度约为3μm,主要由SiO2组成;后者氧化膜厚度约为10μm,上部由Al2O3和SiO2的混合物组成,下部为Al2O3.
关键词:
Mo(Si,Al)2涂层
,
组织
,
氧化
,
氧化膜结构
