TC4鈦合金熱加工用防氧化自剝落無鉛玻璃-陶瓷涂層的研究.pdf

1、在對鈦合金進(jìn)行熱加工時(shí)，鈦合金的氧化是一個(gè)很嚴(yán)重的問題。目前，多種防氧化涂層已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于減少在熱加工過程中其表面的氧化情況。不幸的是，在熱加工過程中，現(xiàn)有的防氧化涂層為鈦合金基體提供的防氧化保護(hù)溫度區(qū)間相對都比較窄。而且，為了達(dá)到低溫及軟化的效果，通常在涂層組分中含有一定量的對環(huán)境有害的鉛元素。 本文研究和制備了一種能為鈦合金基體提供更寬的防氧化溫度范圍的熱加工用防氧化自剝落玻璃-陶瓷涂層，該涂層使用方法很簡單可以通過常規(guī)的

2、浸涂方法制備在鈦合金表面。用于制備涂層的初始氧化物組分為SiO2，Al2O3，H3BO3，CaCO3，Na2CO3，K2CO3，MoO3，Li2CO3，TiO2和MgO粉末，通過燒結(jié)法制備玻璃-陶瓷涂層的粉末。 在考察涂層的防氧化效果時(shí)，將有涂層保護(hù)的和無涂層保護(hù)的Ti-6Al-4V試樣置于箱式電阻爐中，在大氣環(huán)境下分別于500、700、900和1000℃保溫2h。借助金相顯微鏡觀察鈦合金斷面金相試樣的α污染層厚度；通過測量斷面

3、上沿鈦合金表層至心部方向上的維氏顯微硬度值來衡量氧化層厚度，并且借助掃描電子顯微鏡附帶的能譜儀對O元素和Ti元素沿鈦合金表面至心部方向進(jìn)行線掃描，通過對比各方面性能來得出涂層的防氧化效果。通過對在不同溫度保溫2h的涂層進(jìn)行XRD分析，比較涂層在不同溫度下熱處理后的結(jié)晶度，從而檢測涂層的自剝落效果；通過TG分析了涂層在從室溫加熱到1000℃過程中質(zhì)量的變化。結(jié)果表明，在大氣環(huán)境下，本涂層在不含有害元素鉛的前提下，可以在500~1000℃的