激光熔覆原位自生Ti-Al-Si复合涂层的微观组织和高温抗氧化性能

• 作者: 刘洪喜 张晓伟 张璐璐 赵艳爽 郝轩宏
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 激光原位合成 钛合金 复合涂层 微观组织 高温抗氧化
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 316-325
• 页数: 10页
• 分类号: TN249|TB331
• 字数: 5562字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192702.0316

摘要

为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用激光熔覆原位自生技术,在TC4钛合金表面自行设计并制备了原子百分比为Ti:Al:Si=41:41:18和Ti:Al:Si=35:35:30的两种涂层.通过XRD、OM、SEM表征了涂层的微观组织和物相组成;借助管式电阻炉测试了涂层和基体试样在800℃ ×24 h×5次循环氧化条件下的高温抗氧化性能;结合氧化增重和氧化动力学曲线分析了涂层的高温抗氧化机理.结果表明,涂层主要由Ti5 Si3、Ti7 Al5 Si12、Ti3 Al、TiAl和TiAl3等物相组成.涂层中没有出现一般激光熔覆所产生的外延生长柱状晶组织,全部为细小等轴晶.在800℃ ×24 h×5次循环氧化条件下,TC4基材单位面积的氧化增重约为35.1 mg·cm-2,涂层的约为2.8 mg·cm-2和3.3 mg·cm-2.两种涂层的高温抗氧化性能较钛合金基材分别提高了12.5倍和10.6倍.激光熔覆原位自生Ti-Al-Si复合涂层能明显改善TC4钛合金的高温抗氧化性能.涂层抗氧化性改善的机理,一方面是表面生成了连续致密的TiO2、Al2 O3、SiO2氧化层,阻碍了氧扩散;另一方面是提高了氧化层的黏附性,使氧化层不易从涂层表面剥落,对涂层未氧化部分起到了很好的保护作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘洪喜	昆明理工大学材料科学与工程学院	59	459	14.0	19.0
2	张晓伟	昆明理工大学材料科学与工程学院	46	352	13.0	18.0
3	张璐璐	昆明理工大学材料科学与工程学院	2	1	1.0	1.0
4	赵艳爽	昆明理工大学材料科学与工程学院	1	1	1.0	1.0
5	郝轩宏	昆明理工大学材料科学与工程学院	1	1	1.0	1.0