Ti2AlNb合金表面滲鍍Al的抗熱腐蝕性能研究.pdf

1、Ti2AlNb合金具有高的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度、較好的室溫斷裂韌性和抗裂紋擴(kuò)展能力、良好的抗蠕變性以及低的熱膨脹系數(shù)。與其它高溫合金相比，具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，己成為新一代的航空航天潛力材料。但其抗高溫?zé)岣g性能的不足，限制了合金的使用范圍。針對這一問題，采用加弧輝光離子滲鍍技術(shù)在Ti2AlNb合金表面制備滲鍍Al層，以提高合金的抗高溫?zé)岣g性能。
　　制備滲鍍Al層的最佳工藝參數(shù)為：工件偏壓800 V，靶與工件距離80 mm，時間3

2、5 min，溫度750℃，工作氣壓6.69 Pa。利用SEM、EDS、XRD對滲鍍Al層的表面形貌、截面形貌、元素分布及相組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明：滲鍍Al層表面均勻致密，不存在縫隙孔洞；表面相組成主要為純Al相；厚度約為20μm，與基體冶金結(jié)合，結(jié)合力達(dá)到43.5 N。
　　在不同溫度下（650℃、700℃、750℃、800℃、850℃）的Na2SO4鹽中熱腐蝕100 h，試驗(yàn)結(jié)果表明：滲鍍Al層的腐蝕增重明顯小于基體，且溫度低于

3、800℃時均表現(xiàn)出一定的抗熱腐蝕能力；基體在經(jīng)800℃熱腐蝕50 h后便出現(xiàn)嚴(yán)重剝落，滲鍍Al層在850℃熱腐蝕80 h后表面也產(chǎn)生輕微剝落，但由于其Al含量高，能生成新的Al2O3保護(hù)膜，對基體仍有良好的保護(hù)作用。
　　在Na2SO4鹽中不同時間熱腐蝕試驗(yàn)結(jié)果表明：基體及滲鍍Al層均表現(xiàn)出一定的抗熱腐蝕能力；Na2SO4鹽則能使Al2O3氧化膜變得疏松，還能與金屬元素發(fā)生氧化及硫化反應(yīng)，為加速氧化的催化劑。
　　在75％N