李涌泉
,
谢发勤
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吴向清
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姚小飞
稀有金属材料与工程
通过1050℃下Si-A1-Y2O3扩散共渗4h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性的Si-Al共渗层,采用SEM、EDS和XRD分析共渗层的结构及相组成,并对TiAl合金基体及共渗层的常温(20℃)及高温(600℃)耐磨性进行研究.结果表明:1050℃下共渗4h所制备的Si-Al-Y共渗层具有多层复合结构,由外向内依次为TiSi2外层,(Ti,X)5Si4(X表示元素Nb和Cr)及(Ti,X)5Si3中间层,TiAl2和γ-TiAl内层及富Al的过渡层组成;在常温和600℃高温条件下,Si-Al-Y共渗层的耐磨性均明显优于TiAl合金基体,并且Si-A1-Y共渗层具有良好的耐高温磨损性能,在实验温度条件下其磨损机理无明显变化,均为剥层磨损和磨粒磨损;TiAl合金基体在常温下的磨损机理为犁削磨损和磨粒磨损,在600℃高温下的磨损机理为犁削磨损、氧化磨损和磨粒磨损.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
渗层结构
,
摩擦磨损
张超峰
,
郭喜平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01209
研究了包埋共渗温度和渗剂中Al含量对Nb-Ti-Si基超高温合金表面Si-Al-Y共渗层显微组织的影响.采用组成为10Si-10Al-3Y-5NaF-72Al2O3(wt%)的渗剂,分别在1050、1080和1150℃保温10h所制备的渗层具有相似的结构,由(Nb,X)Si2(X代表Ti,Cr和Hf)外层、(Nb,X)5Si3中间层、(Cr,Al)2(Nb,X)和(Nb,X)Al3相构成的次内层及(Nb,X)2Al内层组成.在1050℃/10h所制备渗层的外层和中间层的组成相随渗剂中Al含量增加而变化,但次内层和内层的组成相不改变.当渗剂中Al含量为15wt%时,渗层外层仍为(Nb,X)Si2,但中间层却件1(Nb,X)Al3和(No,X)5Si3两相组成;当渗剂中Al含量为20wt%时,渗层外层转变为由(Nb,X)Si2和(Nb,X)3Si5Al2两相组成.对1050℃/10h所制备的渗层(采用Al含量为15wt%的渗剂)进行1250℃/0.5h氧化,氧化膜厚度约为10pm,主要由Al2O3、TiO2和SiO2组成.
关键词:
Nb-Ti-Si基合金
,
包埋共渗
,
Si-Al-Y共渗层
,
氧化膜
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
李轩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13091
通过在1050℃下Si-Al-Y扩散共渗0～4 h在TiAl合金表面制备了Al、Y改性的硅化物抗氧化渗层,分析了共渗层的结构及相组成,并对其组织形成机理及高温抗氧化性能进行了研究.结果表明:1050℃共渗4h所制备的共渗层具有多层结构,由外向内依次为TiSi2外层、(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3(X表示Nb,Cr)中间层、TiAl2和γ-TiAl内层及富Al的过渡层,其中Y元素主要富集于共渗层的外层和中间层.不同时间共渗的结果表明,Si-Al-Y共渗层的形成是一个在基体表面先沉积Al,后沉积Si的有序过程.经1000℃高温氧化20h后共渗层表面形成了由TiO2外层及SiO2·Al2O3次外层组成的致密氧化膜;Y的氧化物主要存在于氧化膜与残余共渗层的界面处,能够有效地增强膜层的附着力.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
组织形成
,
平衡气相分压
,
高温抗氧化性能
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
姚小飞
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.005
通过在1000,1050,1100℃和1150℃下Si-Al-Y扩散共渗4h的方法,在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al共渗层,采用SEM,EDS和XRD分析了共渗温度对共渗层组织及相组成的影响.结果表明:不同温度所制备的Si-Al-Y共渗层均具有多层复合结构,共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl相组成,互扩散区为富Al的TiAl相,随温度的升高,共渗层外层和中间层的组成相都发生改变.经1000℃/4h共渗的最外层主要为TiAl3相;温度为1050℃时,由外向内依次为TiSi2外层,(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3(X表示元素Nb和Cr)中间层;1100℃和1150℃/4h条件下共渗层具有相似的结构,在1100℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si4,(Ti,X)5 Si3相组成;在1150℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si3相组成.在四种温度条件下,1050℃/4h下制备的共渗层较厚,组织致密,适合用于Si-Al-Y共渗层的制备.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
渗层结构
