Ti-8.0Si-1.4Zr-xY2O3合金的热腐蚀性能
来源期刊：材料保护2018年第4期
论文作者：史小冬 许晓静 汝金明 赵倩 王亚
文章页码：20 - 107
关键词：热腐蚀;钛硅合金;烧结;25%NaCl+75%Na2SO4混合熔盐;
摘 要：为了拓展钛硅合金材料在航空航天领域的应用,选用Ti、Si、Zr单质元素和纳米Y2O3粉末,采用"高能球磨-冷压成形-真空烧结"技术制备Ti-8.0Si-1.4Zr、Ti-8.0Si-1.4Zr-0.1Y2O3和Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y2O3（质量分数,%）3种合金,在700℃的25%Na Cl+75%Na2SO4混合熔盐内进行30 h的热腐蚀试验,利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射仪（XRD）对表面腐蚀产物、表面形貌及横截面形貌进行分析,研究3种合金的抗热腐蚀性能。结果表明:3种配方试样烧结之后主要由Ti5Si3相、Ti（Si）固溶体及Ti（Si、Zr）固溶体组成,Zr与Y2O3都能促进Ti、Si单质间反应,合金化效果增强,大幅度提高其致密性,合金组织均匀;3种合金表面腐蚀层产物主要为金红石TiO2与SiO2氧化物相,Si与其氧化物SiO2能有效避免Ti元素的酸性溶解,同时TiO2氧化物的体积比PBR（1.95）大于1,氧化膜致密,一定程度上阻挡了熔盐的渗透腐蚀,提高了抗腐蚀性,其中Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y2O3合金的抗腐蚀性能最好,其单位面积腐蚀增重（0.740 74 mg/cm2）比Ti-8.0Si-1.4Zr合金的（1.020 7 mg/cm2）降低了约27.4%;Zr起到较好的固溶强化作用,而Y2O3起到弥散强化与细晶强化效果,随Y2O3含量升高,腐蚀层厚度减小,故添加0.3%Y2O3粉末能够有效提高合金的抗热腐蚀性能。
史小冬，许晓静，汝金明，赵倩，王亚
江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院
摘 要：为了拓展钛硅合金材料在航空航天领域的应用,选用Ti、Si、Zr单质元素和纳米Y2O3粉末,采用"高能球磨-冷压成形-真空烧结"技术制备Ti-8.0Si-1.4Zr、Ti-8.0Si-1.4Zr-0.1Y2O3和Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y2O3（质量分数,%）3种合金,在700℃的25%Na Cl+75%Na2SO4混合熔盐内进行30 h的热腐蚀试验,利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射仪（XRD）对表面腐蚀产物、表面形貌及横截面形貌进行分析,研究3种合金的抗热腐蚀性能。结果表明:3种配方试样烧结之后主要由Ti5Si3相、Ti（Si）固溶体及Ti（Si、Zr）固溶体组成,Zr与Y2O3都能促进Ti、Si单质间反应,合金化效果增强,大幅度提高其致密性,合金组织均匀;3种合金表面腐蚀层产物主要为金红石TiO2与SiO2氧化物相,Si与其氧化物SiO2能有效避免Ti元素的酸性溶解,同时TiO2氧化物的体积比PBR（1.95）大于1,氧化膜致密,一定程度上阻挡了熔盐的渗透腐蚀,提高了抗腐蚀性,其中Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y2O3合金的抗腐蚀性能最好,其单位面积腐蚀增重（0.740 74 mg/cm2）比Ti-8.0Si-1.4Zr合金的（1.020 7 mg/cm2）降低了约27.4%;Zr起到较好的固溶强化作用,而Y2O3起到弥散强化与细晶强化效果,随Y2O3含量升高,腐蚀层厚度减小,故添加0.3%Y2O3粉末能够有效提高合金的抗热腐蚀性能。
关键词：热腐蚀;钛硅合金;烧结;25%NaCl+75%Na2SO4混合熔盐;
