TC4合金表面激光复合微弧氧化涂层制备及热腐蚀失效研究

摘要：

为了提高钛合金的耐热腐蚀性能,采用激光复合微弧氧化(LMAO)的方法在TC4合金表面制备了陶瓷防护涂层,研究了NaAlO2盐电解液体系下激光同步辐照对涂层结构和热腐蚀行为的影响.结果发现,相比于单一微弧氧化涂层,激光复合微弧氧化涂层表面平整度有所提高,表面的孔隙率和孔径尺寸降低,涂层具有更高的Al含量,致密和均匀性得到了改善.涂层主要由Al2TiO5,金红石型TiO2,锐钛矿型TiO2和少量α-Al2O3高温稳定相构成,激光提供的能量有利于高温相的形成.TC4基体最大氧化增重达2.88 mg·cm-2,形成了 33.3 µm厚的氧化层,微弧氧化涂层最大氧化增重降低至1.13 mg·cm-2,氧化层厚为1.05 μm.相比之下,激光复合微弧氧化涂层最大氧化增重进一步下降至0.91 mg·cm-2,形成的氧化层最薄,仅为0.33 μm.激光复合微弧氧化涂层孔洞缺陷少,涂层中高的Al元素含量使腐蚀产物更加致密,减少裂纹和空洞形成,腐蚀区域得到有效控制,增强了涂层对O和腐蚀性介质的阻挡效果,对基体钛合金的保护作用提高.

关键词：TC4合金、热腐蚀、微弧氧化(MAO)、激光复合

所属期刊栏目：48

分类号：TG174.453(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;装备预研教育部联合基金;浙江省基础公益研究计划项目

在线出版日期：2024-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：774-785