基于卤素效应的阳极氧化技术提高Ti48Al5Nb合金抗高温氧化性能

夏俊捷¹，牛红志²，刘敏³，曹华珍¹，郑国渠¹，伍廉奎¹

1. 浙江工业大学材料科学与工程学院2. 东北大学材料科学与工程学院3. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

摘 要：采用电化学阳极氧化技术在含NH₄F的乙二醇电解液中对Ti48Al5Nb合金进行阳极氧化处理,以获得富铝含氟阳极氧化膜。研究了阳极氧化处理对Ti48Al5Nb合金在1000℃空气中的氧化行为及氧化膜组成和结构的影响。结果表明:阳极氧化处理的Ti48Al5Nb合金经高温氧化后表面可形成连续、致密的Al₂O₃氧化膜,且氧化膜与基体具有良好结合力,有效阻止了氧向内扩散,进而显著提高了合金的抗高温氧化性能。经1000℃氧化100 h后,阳极氧化试样增重由未经阳极氧化处理试样的26.73 mg/cm²降至1.18 mg/cm²。同时,阳极氧化处理改变了合金的氧化机制,抑制了氧化膜/基体界面处富Nb层的出现。阳极氧化提高Ti48Al5Nb合金抗高温氧化性能是由于氧化膜中F在高温氧化过程中表现出的"卤素效应"所致。

关键词：钛铝合金;阳极氧化;卤素效应;抗高温氧化;