张政
,
王爱华
,
夏海斌
,
宁颖圆
材料保护
为了提高医用TC4合金的耐磨性能，在其表面预置石墨粉，激光原位合成了Ti／TiC复合涂层，并分析了涂层的组织结构、显微硬度、耐磨性、耐蚀性及生物相容性。结果表明：涂层无气孔、裂纹等缺陷，组织为树枝晶状，显微硬度和耐磨性能较基材分别提高1倍和4．35倍，且耐蚀性及生物相容性较喷砂处理的医用TC4合金基材明显提高。
关键词:
激光原位合成
,
TC4合金
,
Ti/TiC涂层
,
组织结构
,
显微硬度
,
耐磨性
,
耐蚀性
,
生物相容性
刘洪喜
,
李正学
,
张晓伟
,
谭军
,
蒋业华
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00119
采用激光原位合成技术在BT3-1钛合金表面制备了高铌Ti-Al金属间化合物复合涂层。根据XRD谱分析涂层的物相结构,通过GSL-1600X型管式炉测试950 ℃循环氧化条件下热处理前后基材和涂层单位面积的氧化增重,绘制氧化动力学曲线,并据此比较涂层和基材的抗氧化性能。借助OM和SEM观察了氧化前后涂层的微观形貌,探讨了其高温抗氧化机理。结果表明,热处理前的涂层主要由单质Nb、金属间化合物γ-TiAl、α2-Ti3Al和Ti3Al2等物相组成,热处理后的涂层,单质Nb固溶到γ-TiAl和α2-Ti3Al中,同时形成了新相Ti3AlNb0.3,涂层近似为γ-TiAl+α2-Ti3Al双相组织。热处理前涂层的氧化动力学曲线介于线性规律和抛物线规律之间,其高温抗氧化性能比钛合金基材提高了2倍。热处理后涂层的氧化动力学曲线近似呈抛物线规律,且氧化速率小,其高温抗氧化性能比钛合金基材提高了20倍以上。950 ℃循环氧化条件下,涂层氧化层表面形成了连续致密的胶囊状氧化物,氧化层紧密粘附在未氧化涂层部分,氧化层对涂层起到了良好保护作用,而钛合金基材表面则形成疏松多孔的絮状氧化物,氧化层从基材处碎裂、剥落。Nb的合金化显著改善了Ti-Al金属间化合物的高温抗氧化性能。
关键词:
钛合金
,
激光原位合成
,
Ti-Al金属间化合物
,
热处理
,
高温抗氧化行为
