Nb掺杂对Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的影响

摘要：

为提高钛合金TC4的抗高温氧化性能,采用激光表面合金化技术在钛合金表面制备不同Nb掺杂量的Ti-Al合金化层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、箱式电阻炉等对合金化层的组织结构和高温氧化行为进行分析测试.结果表明,合金化层主要组成物相为TiAl以及少量的Ti3Al相.Nb主要以置换溶质原子的形式固溶于合金化层中.合金化层组织均匀,与基体呈典型的冶金结合,在不含Nb的Ti-Al合金化层中发现大量的表层裂纹及少量的贯穿性裂纹,而在Nb掺杂的合金化层中未发现明显的宏观裂纹.合金化层在800℃保温1000h的氧化增重显著低于基体,表现出优异的抗高温氧化性能.相比而言,随着Al含量和Nb掺杂量的提高,合金化层的抗高温氧化能力也随之提高.Nb掺杂提高Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的作用机理包括减少TiO2中的空位缺陷、细化氧化物颗粒及促进Al2O3的形成.

关键词：钛合金、Ti-Al合金化层、Nb掺杂、抗高温氧化性能

所属期刊栏目：45

分类号：TG178(金属学与热处理)

资助基金：山东省2016年重点研发计划项目2016GGX102018

在线出版日期：2017-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：24-31