鈦合金是近些年來發(fā)展起來的一種重要金屬,具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、熱導(dǎo)率低、無毒無磁、生物相容性好等特點,廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、生物及體育用品等諸多領(lǐng)域,其中高溫鈦合金主要應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)葉片等領(lǐng)域,以提高飛機(jī)的推重比和使用性能。但鈦合金在600℃以上工作時,會迅速發(fā)生氧化,從而使零件失效,這嚴(yán)重限制了鈦合金在高溫環(huán)境下的應(yīng)用。Ti Al金屬間化合物具有密度低、彈性模量高、高溫強(qiáng)度優(yōu)良和抗氧化好等優(yōu)點,被稱為重要的新型航空航天材料,但它的室溫塑性差、在高溫下也會出現(xiàn)抗氧化性能不足,這也影響了其在在高溫下的應(yīng)用。通過加入第三種元素Cr可明顯改善其抗氧化性能,Cr的加入可以提高Ti-Al-Cr三元體系中Al的活度,并促進(jìn)Al₂O₃的生成,顯著降低金屬的氧化速率,提高其極限溫度下的使用。本文根據(jù)Ti-Al-Cr在高能激光束的作用下的原位合成反應(yīng),采用激光熔覆技術(shù)在TC6鈦合金表面制備了宏觀質(zhì)量良好、形狀規(guī)則且無明顯孔洞與裂紋的Ti-Al-Cr涂層。使用OM觀察涂層的顯微組織形貌,利用SEM觀察涂層的微觀形貌,結(jié)合EDS分析涂層化學(xué)成分,... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Ti-O相圖

賈蔚菊等[6]研究了 Ti60 鈦合金在 600-750℃的氧化規(guī)律，600℃下鈦沒有氧化，隨著溫度升高，合金表面生成了了以 TiO2為主的氧化膜，氧含有微量的 Al2O3，氧化膜與合金之間存在明顯的分界層，氧化動力學(xué)50℃呈直線-拋物線規(guī)律。曾尚武[7]等研究了 TC4 鈦合金在 650-800℃的，發(fā)現(xiàn)鈦合金的氧化增重與氧化時間和氧化溫度有關(guān)，經(jīng) 12 h 氧化后，面氧化膜成分為 TiO2與 Al2O3，但 Al2O3含量很低。其中 TiO2主要分布外層，Al2O3則主要分布氧化膜內(nèi)層。650℃的氧化動力學(xué)曲線呈拋物線為鈦合金表面的氧化膜組織致密，保護(hù)了內(nèi)部金屬不被氧化，750℃時呈線規(guī)律氧化膜出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，850℃氧化時氧化膜大面積剝落，曲線呈。崔文方等[8]研究了 IMI834 鈦合金 550℃-750℃的高溫氧化行為，經(jīng) 10，在 500℃下合金的氧化增重非常小幾乎為 0；在 600℃時氧化增重略高但數(shù)值也很小；650℃以后氧化增重明顯增大，呈拋物-直線線規(guī)律；化膜組織變得疏松，表面出現(xiàn)了孔洞，加劇了內(nèi)部金屬與氧氣反應(yīng)。

圖 1.3 激光熔覆設(shè)備工作原理圖Fig. 1.3 Working principle of laser cladding equipment粉末預(yù)置法是將熔覆所需粉末預(yù)先放置于金屬基材表面，隨后使用高能激光束照射，將預(yù)置的粉末層熔化，同時基材的表面一薄層也一起熔化，凝固后得到激光熔覆涂層，熔覆涂層與基材也呈冶金結(jié)合。粉末預(yù)置法具有制備工藝較為簡單、操作靈活等特點，但也出現(xiàn)熔深不易控制，存在較大稀釋率等問題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鈦合金表面激光熔覆陶瓷Ti-Al-Si復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)與耐磨性[D]. 張紅霞.山東大學(xué) 2016
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碩士論文
[1]鈦合金表面激光熔覆Ti-Al-Si涂層的結(jié)構(gòu)特征及其高溫抗氧化性能[D]. 董濤.昆明理工大學(xué) 2017
[2]激光熔覆難熔多組元高熵合金涂層設(shè)計與制備[D]. 穆永坤.昆明理工大學(xué) 2017
[3]激光熔覆高鈮Ti-Al金屬間化合物涂層組織及其抗氧化性能[D]. 李正學(xué).昆明理工大學(xué) 2016
[4]TiAlCr系高溫鈦合金防護(hù)涂層研究[D]. 郭文英.沈陽大學(xué) 2008
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本文編號：2983309