高温氧化对钛合金微弧氧化陶瓷膜组成与结构的影响
来源期刊：材料科学与工艺2008年第1期
论文作者：郝国栋 姜兆华 姚忠平 王福平
关键词：微弧氧化; 陶瓷膜; 高温氧化; 结构; Ti合金;
摘 要：针对钛合金不耐高温氧化的问题,在铝酸钠电解液体系中,利用双相脉冲直流微弧氧化技术,在TC4钛合金表面原位生长以Al2TiO5为主晶相的复合氧化物陶瓷膜,研究了1000 ℃高温氧化对陶瓷膜试样的相组成、结构的影响及膜层增重特点.研究表明,陶瓷膜层试样的高温氧化过程包括Al2TiO5分解、基体氧化和膜层表面形貌变化3个方面.高温氧化后,膜层的主晶相由Al2TiO5变为α-Al2O3和金红石型TiO2,同时,膜层的表面形貌发生显著的变化;由于膜层和基体的热膨胀系数不同和基体钛的氧化,使得高温氧化后膜层在冷却过程中表面出现裂纹和脱壳.陶瓷膜层极大地减少了TCA钛合金在1000 ℃高温氧化时的增重,因此,陶瓷膜层可用于TC4钛合金的恒温氧化防护.
郝国栋1，姜兆华1，姚忠平1，王福平1
(1.哈尔滨工业大学,应用化学系,黑龙江,哈尔滨,150001;
2.哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001)
摘要:针对钛合金不耐高温氧化的问题,在铝酸钠电解液体系中,利用双相脉冲直流微弧氧化技术,在TC4钛合金表面原位生长以Al2TiO5为主晶相的复合氧化物陶瓷膜,研究了1000 ℃高温氧化对陶瓷膜试样的相组成、结构的影响及膜层增重特点.研究表明,陶瓷膜层试样的高温氧化过程包括Al2TiO5分解、基体氧化和膜层表面形貌变化3个方面.高温氧化后,膜层的主晶相由Al2TiO5变为α-Al2O3和金红石型TiO2,同时,膜层的表面形貌发生显著的变化;由于膜层和基体的热膨胀系数不同和基体钛的氧化,使得高温氧化后膜层在冷却过程中表面出现裂纹和脱壳.陶瓷膜层极大地减少了TCA钛合金在1000 ℃高温氧化时的增重,因此,陶瓷膜层可用于TC4钛合金的恒温氧化防护.
关键词:微弧氧化; 陶瓷膜; 高温氧化; 结构; Ti合金;
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