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文檔簡介
1、本文以提高網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料高溫抗氧化性能為目的,采用熱浸鋁的方法在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料表面成功制備出了一層TiAl3高溫抗氧化涂層。通過掃描電鏡觀察研究了助鍍劑和表面覆蓋劑、熱浸鋁保溫時(shí)間、熱處理工藝參數(shù)對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料熱浸鋁所得TiAl3涂層致密性及層厚的影響。采用維氏硬度儀對熱浸鋁后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料試樣基體內(nèi)部及TiAl3涂層的顯微硬度進(jìn)行了表征。對熱浸鋁前后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
2、TiBw/TC4復(fù)合材料試樣進(jìn)行了高溫氧化測試,采用掃描電鏡、EDS能譜及XRD物相分析等分析測試方法研究了氧化層的微觀形貌和組織演變,結(jié)合氧化動(dòng)力學(xué)曲線,對比分析了熱浸鋁前后網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料試樣的高溫抗氧化性能及抗氧化機(jī)理。
對熱浸鋁工藝的研究結(jié)果表明,助鍍劑和表面覆蓋劑的添加可以改善熱浸鋁效果,提高熱浸鋁所得TiAl3涂層的厚度;相同鋁液溫度,熱浸鋁保溫時(shí)間越長,所得TiAl3涂層越厚;熱浸鋁后進(jìn)行后續(xù)熱處
3、理可以提高TiAl3涂層的厚度及致密性,熱處理溫度越高、時(shí)間越長,TiAl3涂層越厚。針對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料,合適的熱浸鋁工藝為:助鍍劑(6%NaCl水溶液+4%KF水溶液)、表面覆蓋劑(KCl:NaCl:NaF=4:3:1),鋁液溫度800℃、保溫時(shí)間30min,熱處理溫度650℃、熱處理時(shí)間5h。
顯微硬度結(jié)果表明,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料熱浸鋁后由內(nèi)到外分別為TiBw/TC4層(有TiBw/無TiB
4、w)、TiAl3層(致密部分/疏松部分)和純Al層,HV值分別為473/340、435/142、38。
高溫氧化測試結(jié)果表明,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4復(fù)合材料原試樣氧化產(chǎn)物主要是TiO2,并有少量Al2O3,600℃氧化不嚴(yán)重,無明顯氧化層形成,氧化增重曲線呈近似拋物線型增加,而在700℃和800℃氧化嚴(yán)重,氧化皮大量脫落,形成多層氧化層,氧化增重曲線呈近似直線型增加。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TiBw/TC4熱浸鋁試樣氧化產(chǎn)物主要是TiO2和
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