TC4合金微弧氧化涂层的组织结构与高温氧化行为研究

TG174.451; 为了提高TC4 合金的高温抗氧化性能,采用微弧氧化方法在NaAlO2+ Na3 PO4电解液体系中,于钛合金表面制备抗氧化陶瓷涂层.通过XRD、SEM、EDS等方法,表征涂层的相组成和微观结构,用纳米压痕仪测试涂层硬度与弹性模量,并研究了微弧氧化涂层的抗高温氧化及抗热震性能.结果表明:微弧氧化涂层表面多孔,涂层以Al2 TiO5和金红石型TiO2相为主.微弧氧化涂层的纳米硬度为(7.8±0.6)GPa,显著高于TC4 合金[(4.0±0.2)GPa].微弧氧化涂层在 700℃循环氧化 80h 后,单位面积增重仅 0.73 mg/cm2,远小于 TC4 合金的增重(20 m...

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Published in材料保护 Vol. 56; no. 7; pp. 31 - 37
Main Authors 赵昕睿, 王树棋, 付博达, 陆寅松, 邹永纯, 陈国梁, 王亚明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001%哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001 24.07.2023
哈尔滨工业大学分析测试与计算中心, 黑龙江 哈尔滨 150008
Subjects
抗热震性能
microstructure
高温抗氧化性能
thermal shock resistance
TC4合金
微弧氧化
micro-arc oxidation
TC4 alloy
组织结构
high temperature oxidation resistance
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ISSN1001-1560
DOI10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0158

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Summary:TG174.451; 为了提高TC4 合金的高温抗氧化性能,采用微弧氧化方法在NaAlO2+ Na3 PO4电解液体系中,于钛合金表面制备抗氧化陶瓷涂层.通过XRD、SEM、EDS等方法,表征涂层的相组成和微观结构,用纳米压痕仪测试涂层硬度与弹性模量,并研究了微弧氧化涂层的抗高温氧化及抗热震性能.结果表明:微弧氧化涂层表面多孔,涂层以Al2 TiO5和金红石型TiO2相为主.微弧氧化涂层的纳米硬度为(7.8±0.6)GPa,显著高于TC4 合金[(4.0±0.2)GPa].微弧氧化涂层在 700℃循环氧化 80h 后,单位面积增重仅 0.73 mg/cm2,远小于 TC4 合金的增重(20 mg/cm2),表现出良好的高温抗氧化性能.经700℃热冲击25 次后,涂层未出现剥落现象,展现出良好的抗热震性能.由此可见,微弧氧化涂层能有效阻止氧的扩散,显著降低了钛合金基体的氧化速率,改善了钛合金的抗高温氧化性能.
ISSN:1001-1560
DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0158