张涛,王德仁,何业东

• 1:北京科技大学北京市腐蚀磨蚀与表面技术重点实验室

摘要(Abstract)：

通过微波加热包埋渗法在高铌钛铝合金基体上制备了硅化物涂层,微波加热功率2.6 kW,埋渗时间2 h。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等手段研究了氧化前后涂层的表面形貌、截面形貌、涂层中元素分布和物相组成。结果表明:涂层外部主要物相为TiSi2和NbSi2,并有少量的Ti5Si3和Nb5Si3相,厚度约为15μm;内侧涂层有大约15μm的富铝层。1000℃下氧化100 h的氧化动力学测试结果表明:高铌钛铝合金渗硅后的抗高温氧化性能、抗剥落性能有了显著提高,其单位面积增重量和剥落量分别是0.5714 mg/cm2和0.7143 mg/cm2,仅为无涂层试样氧化增重量和剥落量的1/22倍和1/59倍。

关键词(KeyWords)： 高铌钛铝合金;微波加热包埋渗硅法;高温氧化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 张涛,王德仁,何业东

DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2011.12.025

参考文献(References)：

• [1]Kimy W.New material by mechanical alloying[J].JOM,1989,41:25-27.
• [2]Yamaguchi M.High temperature intermetallics with particular emphasis on TiAl[J].Material Science and Technology.1992,8(4):299-305.
• [3]陈国良,林均品.有序金属间化合物结构材料物理金属学基础[M].北京:冶金工业出版社,1999.
• [4]张永刚,韩雅芳,陈国良,等.金属间化合物结构材料[M].北京:国防工业出版社,2001.
• [5]闫蕴琪,王文生,张振祺,等.Nb-TiAl金属间化合物研究现状[J].材料导报,2000,14(7):15-18.YAN Yun-qi,WANG Wen-sheng,ZHANG zhen-qi,et al.Current R&D on TiAl based alloys containing Nb[J].Materials Review,2000,14(7):15-18.
• [6]张宁,林均品,王艳丽,等.合金元素Y对高铌TiAl高温合金长期抗氧化性的影响[J].航空材料学报,2006,26(6):42-45.ZHANG Ning,LIN Jun-pin,WANG Yan-li,et al.Influence of Y-addition on the long-term oxidation behavior of high Nb containing TiAl alloys[J].Journal of Aeronautical Materials,2006,26(6):42-45.
• [7]Zhang X J,Li Q,Zhao S Y,et al.Improvement in the oxidation resistance of aγ-TiAl-based alloy by sol-gel derived Al2O3 film[J].Applied SurfaceScience,2008,25(5):1860-1864.
• [8]Goral M,Swadazba L,Moskal G,et al.Si-modified aluminide coatings deposited on Ti46Al7Nb alloy by slurry method[J].2009,17(11):965-967.
• [9]肖伟豪,张亮,姜惠仁.Si对TiAl合金高温抗氧化性能的影响[J].北京航空航天大学学报,2006,32(3):365-368.XIAO Wei-hao,ZHANG Liang,JIANG Hui-ren.Effects of Si on high temperature oxidation resistance of TiAl alloy[J].Journal of Beijing Universityof Aeronautics and Astronautics,2006,32(3):365-368.
• [10]任家松.新型Nb硅化物基超高温合金的氧化行为及其抗氧化涂层技术研究[D].西安:西北工业大学,2006.
• [11]李明,宋力昕,乐军,等.铌表面固体粉末包埋渗硅研究[J].无机材料学报,2005,20(3):764-768.LI Ming,SONG Li-xin,LE Jun,et al.Microstructure and mechanism of pack siliconizing on niobium[J].Journal of Inorganic Materials,2005,20(3):764-768.
• [12]乔彦强,郭喜平.Ti-Nb-Si基高温合金表面包埋Si-Cr共渗涂层的组织[J].材料热处理学报,2010,31(3):125-131.QIAO Yan-qiang,GUO Xi-ping.Microstructure of Si-Cr co-deposition coatings on a Ti-Nb-Si based high temperature alloy by pack cementationprocess[J].Transaction of Materials and Heat Treatment,2010,31(3):125-131.
• [13]朱日彰,何业东,齐慧滨.高温腐蚀及耐高温腐蚀材料[M].上海,上海科学技术出版社,1995.
• [14]朱日彰.金属腐蚀学[M].北京,冶金工业出版社,1989.

文章评论(Comment)：