TC4鈦合金微弧氧化-溶膠凝膠復(fù)合涂層的制備及其抗高溫氧化性能
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圖片說(shuō)明： 中國(guó)表面工程２０１５年及氧化增重。由圖３可知：鈦合金在７００℃循環(huán)熱氧化后，其氧化增重量基本是一條直線，符合氧化直線規(guī)律，而微弧氧化和微弧氧化后溶膠－凝膠復(fù)合處理的試樣，７００℃氧化后氧化增重曲線斜率在前４０ｈ時(shí)基本重合，但其斜率遠(yuǎn)比鈦合金低；４０ｈ后，具有ＴＭ涂層的鈦合金試樣的增重曲線斜率開始比具有ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層的試樣增加；到９０ｈ后，微弧氧化鈦合金的增重開始迅速增加，而ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層處理試樣即使到１００ｈ，，其氧化動(dòng)力學(xué)曲線斜率依舊不變。可以看出ＴＭ涂層以及ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層均可以在７００℃減少對(duì)基體的氧化。循環(huán)氧化１００ｈ后，制備的ＴＭ涂層以及ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層的試樣氧化增重均比ＴＣ４鈦合金試樣的氧化增重有不同程度的減少，根據(jù)增重量除以原始重量得到的氧化增重可以得到：ＴＭ涂層試樣熱氧化增重僅為ＴＣ４試樣的３２％，具有ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層的試樣氧化增重僅為ＴＣ４試樣的１４％，表明復(fù)合涂層可以提高鈦合金抗高溫氧化的能力。圖３涂層的循環(huán)氧化動(dòng)力學(xué)曲線Ｆｉｇ．３Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓ圖４涂層的氧化增重率Ｆｉｇ．４Ｒａｔｅｏｆｔｈｅｏｘｉｄｅｗｅｉｇｈｔｇａｉｎｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓ結(jié)合氧化前后試樣的ＸＲＤ衍射圖譜進(jìn)行分析，可以看出ＴＭ涂層對(duì)于ＴＣ４鈦合金的高溫氧化有一定的抑制作用，但是在高溫氧化過(guò)程中也在不斷的被氧化；而ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層可以有效的減少基體的被氧化，從而達(dá)到保護(hù)基體的作用。３結(jié)論（１）鈦合金通過(guò)偏鋁酸鈉電解液微弧氧
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圖片說(shuō)明： ００℃減少對(duì)基體的氧化。循環(huán)氧化１００ｈ后，制備的ＴＭ涂層以及ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層的試樣氧化增重均比ＴＣ４鈦合金試樣的氧化增重有不同程度的減少，根據(jù)增重量除以原始重量得到的氧化增重可以得到：ＴＭ涂層試樣熱氧化增重僅為ＴＣ４試樣的３２％，具有ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層的試樣氧化增重僅為ＴＣ４試樣的１４％，表明復(fù)合涂層可以提高鈦合金抗高溫氧化的能力。圖３涂層的循環(huán)氧化動(dòng)力學(xué)曲線Ｆｉｇ．３Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓ圖４涂層的氧化增重率Ｆｉｇ．４Ｒａｔｅｏｆｔｈｅｏｘｉｄｅｗｅｉｇｈｔｇａｉｎｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓ結(jié)合氧化前后試樣的ＸＲＤ衍射圖譜進(jìn)行分析，可以看出ＴＭ涂層對(duì)于ＴＣ４鈦合金的高溫氧化有一定的抑制作用，但是在高溫氧化過(guò)程中也在不斷的被氧化；而ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層可以有效的減少基體的被氧化，從而達(dá)到保護(hù)基體的作用。３結(jié)論（１）鈦合金通過(guò)偏鋁酸鈉電解液微弧氧化后可以得到１０μｍ左右的多孔的ＴＭ涂層，該涂層由α－Ａｌ２Ｏ３和Ａｌ２ＴｉＯ５組成；該涂層具有一定的抗氧化特性。（２）鈦合金微弧氧化再經(jīng)溶膠－凝膠循環(huán)提拉的方式，可以得到１００μｍ厚的致密ＴＭＹ?gòu)?fù)合涂層，該涂層鑲嵌在微弧氧化層中，與微弧氧化層結(jié)合較好，同時(shí)該復(fù)合涂層具有很好的抗高溫氧化特性，在７００℃循環(huán)氧化１００ｈ后，復(fù)合涂層試樣ＴＭＹ的氧化增重不到ＴＣ４試樣的１５％。參考文獻(xiàn)［１］張喜燕，趙永慶，白晨光．鈦合金及應(yīng)用［Ｍ］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，２００５．Ｚｈａ
【作者單位】： 北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院;北京科技大學(xué)北京市腐蝕、磨蝕與表面技術(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51271030)
【分類號(hào)】：TG174.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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6 張e
本文編號(hào)：2513625
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