钛合金微弧氧化/有机硅转化复合涂层的制备与高温性能

田宏^1,2，丁勇³，王亚明²，李学伟¹，欧阳家虎²

1. 黑龙江科技大学材料科学与工程学院2. 哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所3. 中国运载火箭技术研究院第十八研究所

摘 要：为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用微弧氧化法和有机硅转化法在TA15合金表面制备出微弧氧化/有机硅转化复合涂层。采用XRD、SEM、EDS等方法分析涂层的组织结构,并评价涂层在700℃时的高温氧化行为。结果表明:微弧氧化涂层主要由锐钛矿相和金红石相Ti O2组成,涂层表面存在直径约5μm的微孔,但涂层内层致密。微弧氧化涂层表面的有机硅转化层主要由Ce O2、Si C、Al和Al₂O₃相组成,厚度约为20μm;微弧氧化涂层与有机硅转化涂层之间无明显界线,界面结合良好。在700℃长时间高温氧化20 h后,TA15合金的氧化增重为0.5875 mg/cm2,微弧氧化涂层的增重为0.2513 mg/cm2,而复合涂层显著改善抗氧化性能,增重仅为0.0506 mg/cm2。700℃至室温热冲击50循环后,复合涂层没有发现剥落,显示出良好的抗热震性能。

关键词：钛合金;微弧氧化;有机硅转化涂层;高温氧化;