郝国栋
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姜兆华
,
姚忠平
,
吴晓宏
,
线恒泽
稀有金属材料与工程
在铝酸钠体系中,利用微弧氧化脉冲电源在Ti-6Al-4V合金表面制备了以Al2TiO5为主晶相的陶瓷膜层.试样分别在1000℃下空气和氩气2种气氛中进行焙烧,通过XRD,SEM,XRF等技术分析了陶瓷膜层焙烧前后不同层面的相组成、表面形貌和元素含量变化情况.结果表明:在1000℃空气气氛下,Al2TiO5分解较快,完全分解时,陶瓷膜外层α-Al2O3和金红石相二氧化钛相比例为44:55.而在氩气气氛下,Al2TiO5分解较慢,随反应的不断进行,Al2TiO5含量逐渐减少,完全分解时,陶瓷膜外层为α-Al2O3.膜层由表及里Al2O3含量降低并有Ti2O3生成.焙烧前后陶瓷膜层的形貌变化也不相同,氩气中颗粒较空气中的均匀、细化、孔隙小.膜内元素Ti,Al,P,O的含量在反应前后略有变化.
关键词:
微弧氧化
,
Ti-6Al-4V
,
相组成
,
焙烧气氛
姚忠平
,
姜兆华
,
郝国栋
,
王福平
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.01.006
针对钛合金不耐高温氧化的问题,在铝酸钠电解液体系中,利用双相脉冲直流微弧氧化技术,在TC4钛合金表面原位生长以Al2TiO5为主晶相的复合氧化物陶瓷膜,研究了1000 ℃高温氧化对陶瓷膜试样的相组成、结构的影响及膜层增重特点.研究表明,陶瓷膜层试样的高温氧化过程包括Al2TiO5分解、基体氧化和膜层表面形貌变化3个方面.高温氧化后,膜层的主晶相由Al2TiO5变为α-Al2O3和金红石型TiO2,同时,膜层的表面形貌发生显著的变化;由于膜层和基体的热膨胀系数不同和基体钛的氧化,使得高温氧化后膜层在冷却过程中表面出现裂纹和脱壳.陶瓷膜层极大地减少了TCA钛合金在1000 ℃高温氧化时的增重,因此,陶瓷膜层可用于TC4钛合金的恒温氧化防护.
关键词:
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
高温氧化
,
结构
,
Ti合金
