任蓓蕾
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缪强
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梁文萍
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王力
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胡荣耀
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陆海峰
材料热处理学报
利用双辉等离子表面冶金技术在Ti2AlNb合金表面制备渗铝层,借助SEM,EDS和XRD研究了3种工艺温度下(720,780和840℃)渗铝层的微观组织及其相组成,并测试了渗铝温度对Ti2 AlNb合金高温氧化性能的影响.结果表明:等离子渗铝层由沉积层和扩散层组成,随着渗铝温度的升高,扩散层厚度不断增加,且内部Al、Ti和Nb元素浓度呈梯度分布.经渗铝处理后的Ti2AlNb合金在850℃空气中的氧化速度主要受扩散层Al元素与基体Ti、Nb元素之间的热扩散过程控制.氧化动力学曲线呈对数变化规律.在840℃制备的渗铝层具有最佳的抗高温氧化性能.
关键词:
Ti2AlNb合金
,
双辉等离子表面冶金
,
渗铝
,
高温氧化
任蓓蕾
,
缪强
,
梁文萍
,
夏金姣
,
胡荣耀
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.03.006
为提高Ti2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na2SO4和Na2SO4+25％NaCl的热腐蚀行为.同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析.结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好.涂层可分为明显的3个区域:最外层Al2O3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层.扩散层主要包括Al3Ti、Al3Nb和AlNb2等相.渗镀Al层试样在750℃的Na2SO4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na2SO4+25％NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl-的渗入使表面形成的Al2O3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al.
关键词:
热腐蚀
,
NaCl盐
,
渗镀Al层
,
Ti2AlNb合金
