γ-TiAl合金表面濺射Al-Al2O3梯度涂層的工藝及其抗高溫性能研究.pdf

1、γ-TiAl合金是一種新型輕質(zhì)高溫材料,密度是鎳基合金的一半,卻有與之相近的高溫力學(xué)性能,具有廣泛的應(yīng)用前景。但γ-TiAl合金在700℃以上的高溫環(huán)境中抗高溫腐蝕性能不足嚴重限制其實際應(yīng)用。
　　本課題為解決γ-TiAl合金抗高溫腐蝕性能不足的問題,采用磁控濺射和擴散處理技術(shù)在γ-TiAl合金表面制備Al/Al2O3梯度涂層。主要研究內(nèi)容:
　　(1)不同工藝參數(shù)對磁控濺射Al涂層及反應(yīng)濺射Al2O3涂層的影響,擴散工藝參

2、數(shù)對梯度層形成的影響。
　　(2)用 XRD、SEM及 EDS等分析技術(shù)分析涂層的相結(jié)構(gòu)、組織形貌及相應(yīng)元素分布。通過劃痕試驗和顯微硬度實驗,分析涂層的基本力學(xué)性能;
　　(3)在不同溫度的箱式電阻爐中進行氧化實驗、熱震實驗及 Na2SO4熔鹽腐蝕實驗。用XRD、SEM及EDS等分析技術(shù)檢測高溫腐蝕后基體與涂層試樣的相結(jié)構(gòu)、組織形貌及相應(yīng)元素分布,剖析抗高溫氧化和抗熔鹽腐蝕機理。
　　結(jié)果表明:(1)磁控濺射Al涂層最

3、優(yōu)工藝參數(shù):功率130W,工作氣壓0.5Pa,極間距40mm, Ar流量30sccm,時間5h;(2)擴散處理最優(yōu)工藝參數(shù):600℃擴散5h;(3)反應(yīng)濺射 Al2O3最佳工藝參數(shù):功率130W,工作氣壓0.5Pa,極間距40mm,氬氧流量比7:1,時間2.5h;(4)涂層顯微硬度值1450HV0.1~1600HV0.1,基體硬度350HV0.1;涂層與基體結(jié)合力為40N;(5)高溫條件下,基體氧化層疏松,逐層氧化現(xiàn)象嚴重;致密的Al/