钛及钛合金高温氧化行为研究

• 作者: 向午渊 江海涛 田世伟
• 来源期刊: 金属功能材料
• 关键词: 钛及钛合金 高温氧化 增重曲线 氧化机制
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 33-39
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2019055

摘要

对工业纯钛TA2、TC4及Ti60合金分别在600、700、800℃进行氧化,得到氧化增重曲线.利用SEM、XRD等手段对氧化表面形貌、氧化产物构成及分布进行研究并分析了3种钛材在不同温度下的氧化机制.结果 表明:随着温度升高,TA2、TC4以及Ti60三种钛材的抗氧化能力均有所下降,且抗氧化能力由强到弱依次为Ti60＞TA2＞TC4.工业纯钛TA2的氧化产物为TiOz,TC4合金在600℃氧化产物为TiO2,700、800℃为TiO2/Al2O3,Ti60合金氧化产物为TiO2/Al2O3.TA2和TC4钛合金在600℃时的氧化反应均受扩散过程控制,随温度升高(700、800℃),逐渐转变为界面反应控制.由于氧化产物组织结构疏松且Al2O3、TiO2和基体由于热膨胀系数不同导致的应力,TC4合金氧化膜易剥落,抗氧化能力较差.Ti60合金在700、800℃的氧化反应也受扩散过程控制,Zr、Si及稀土元素的添加得到保护能力较强的致密氧化膜Al2O3,抗氧化能力较好.然而800℃时,富Sn、Nd相的析出诱导氧化膜剥离,抗氧化能力有所下降.