滲硅TiAl基合金抗高溫氧化性能研究.pdf

1、TiAl基合金密度低，比強(qiáng)度、比剛度高，且在高溫下保持較高的強(qiáng)度和剛度，是很有前景的高溫結(jié)構(gòu)材料。室溫塑性差的問(wèn)題已通過(guò)添加合金元素和顯微組織調(diào)控等手段基本得到解決，但是抗高溫氧化性能的不足，使其可應(yīng)用溫度受到限制，并嚴(yán)重影響其力學(xué)性能，因此通過(guò)改善TiAl基合金的高溫抗氧化性能可更大限度地發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，固體滲硅是一種工藝簡(jiǎn)便且行之有效的方法。 本文研究了滲硅TiAl基合金的滲層結(jié)構(gòu)以及在應(yīng)力應(yīng)變和高溫氧化交互作用下的性能。結(jié)

2、果如下： 1、TiAl基合金滲硅處理后形成的主要由Al2O3和Ti5Si3組成的復(fù)合滲層，可有效保護(hù)TiAl基體的高溫氧化。 2、滲硅TiAl基合金在900℃和室溫分別經(jīng)不同變形量壓縮后，其優(yōu)異的抗高溫氧化性能仍可不同程度保持下來(lái)： a)高溫小變形后，滲層內(nèi)部以及滲層與基體之間不開(kāi)裂、不剝落，其優(yōu)異的抗高溫氧化性能不受影響，并且可承受一定量的應(yīng)變； b)高溫大變形后，由于循環(huán)熱應(yīng)力的作用滲層的外側(cè)產(chǎn)生剝落

3、，但是靠近基體的滲層未遭到破壞，與基體結(jié)合良好，可減緩基體氧化，表現(xiàn)出良好的抗氧化性能； c)室溫小變形后，由于內(nèi)應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用滲層產(chǎn)生微裂紋并有少量氧化，但是殘余的Ti5Si3層和形成的富Al2O3層以及與未開(kāi)裂的滲層共同阻止基體氧化，使?jié)B硅TiAl基合金也表現(xiàn)出較優(yōu)異的抗高溫氧化性能； d)室溫大變形后，滲層遭到一定程度的破壞，但是殘存的微量的Ti5Si3以及富Al區(qū)在氧化時(shí)生成的具有自愈能力的Al2O3氧化膜，