合金元素复合化对Ti2AlNb合金高温抗氧化性能影响

TG146.2+3; Ti2AlNb合金具有良好的工艺性能、综合力学性能和较低的密度等性能优势,是新型航空发动机的重要选材之一.为拓宽Ti2AlNb合金的应用范围,需对传统Ti2 AlNb合金进行合金成分优化和工艺组织调控以进一步增强其高温抗氧化性能.本研究在传统Ti-Al-Nb三元合金体系基础上,综合设计Mo,Zr,W等合金复合化的方法提高Ti2AlNb合金的抗氧化能力,通过对新型Ti2 AlNb合金在750℃和850℃的氧化增重行为分析、氧化层特征结构分析、表面氧化物种类和合金成分过渡分布分析等,发现Mo合金元素引起Ti2 AlNb合金在750℃上升至850℃时抗氧化性能的明显下降,Zr合...

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Published in材料工程 Vol. 50; no. 1; pp. 93 - 100
Main Authors 张明达, 刘英飒, 郑真, 曹京霞, 黄旭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国航发北京航空材料研究院,北京 100095 20.01.2022
Subjects
Ti2 AlNb合金;高温氧化;氧化层;复合作用
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000458

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Summary:TG146.2+3; Ti2AlNb合金具有良好的工艺性能、综合力学性能和较低的密度等性能优势,是新型航空发动机的重要选材之一.为拓宽Ti2AlNb合金的应用范围,需对传统Ti2 AlNb合金进行合金成分优化和工艺组织调控以进一步增强其高温抗氧化性能.本研究在传统Ti-Al-Nb三元合金体系基础上,综合设计Mo,Zr,W等合金复合化的方法提高Ti2AlNb合金的抗氧化能力,通过对新型Ti2 AlNb合金在750℃和850℃的氧化增重行为分析、氧化层特征结构分析、表面氧化物种类和合金成分过渡分布分析等,发现Mo合金元素引起Ti2 AlNb合金在750℃上升至850℃时抗氧化性能的明显下降,Zr合金元素则始终保持着Ti2 AlNb合金良好的高温抗氧化能力;更为深入的截面试样SEM表征可将氧化层结构细分为氧化物层、富氧扩散层和组织演变层,Zr和W合金元素对850℃高温氧化过程中不同氧化层结构具有协同抑制作用,因此提出通过Zr和W合金元素复合的方法作为新型Ti2 AlNb合金抗氧化合金成分优化方向.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000458