机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (4): 137-146.doi: 10.3901/JME.2025.04.137
• 材料科学与工程 • 上一篇
李涌泉1,2, 郝清锐2, 梁国栋2, 王存喜2, 高阳2
LI Yongquan1,2, HAO Qingrui2, LIANG Guodong2, WANG Cunxi2, GAO Yang2
摘要: 通过930 ℃下保温2 h的扩散渗工艺在TiAl合金表面制备Al-Y渗层,采用SEM、XRD、EDS分析渗层的组织结构及相组成,对比研究TiAl基体及渗层在1 000 ℃下的高温氧化性能。结果表明:该工艺下制备的渗层厚约为53 µm,具有复合结构,由外向内依次为TiAl3、TiAl2浅表层,TiAl3中间层和TiAl2内层,且渗层与基体为良好的冶金结合。高温氧化试验表明:TiAl基体氧化过程中形成的富Ti氧化物外层和TiO2+Al2O3次外层,氧化膜结构疏松,无法阻碍O元素的内扩散,导致氧化膜反复剥落,最终引发灾难性氧化;Al-Y渗层在氧化时表面形成致密的Al2O3膜层,阻碍了O元素的内扩散,有效地提高了合金的高温抗氧化性能,随着氧化时间的延长,氧化后期Al元素的内/外扩散及Ti的外扩散导致渗层表面氧化膜发生剥落,但未剥落的残余渗层依旧与基体保持着良好的冶金结合,对基体合金的抗高温氧化仍具备保护性。
中图分类号: