氮化物涂層對鈦合金氧化腐蝕性能影響.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、針對鈦合金在較高溫度下氧化腐蝕嚴(yán)重和溶氧致脆問題，本文采用了電弧離子鍍技術(shù)在Ti6A14V合金上制備了Ti0.7Al0.3N、Ti0.5Al0.5N、Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N、Ti0.6Al0.3Si0.1N和Ti0.6Al0.3Si0.1N/Ti0.7Al0.3N五種涂層，研究了其在550～750℃的抗恒溫和循環(huán)氧化性能以及在450～550℃耐腐蝕性能，探討了其防護(hù)機(jī)理。
　　Ti0.7Al0.3N、Ti0

2、.5Al0.5N、Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N、Ti0.6Al0.3Si0.1N/Ti0.7Al0.3N和Ti0.6Al0.3Si0.1N五種涂層在650℃和750℃恒溫氧化時(shí)，都降低了基體合金Ti6Al4V的氧化速率。650℃所有涂層表現(xiàn)出較好的抗氧化性能，對基體合金提供了有效的防護(hù)。而在750℃，未添加Si的Ti0.7Al0.3N、Ti0.5Al0.5N、Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N三種涂層不能對

3、基體合金提供有效的防護(hù)。而添加Si的兩種涂層樣品750℃恒溫氧化后仍然完好，涂層表面形成一層連續(xù)的以Al2O3為主的氧化膜，抗氧化性明顯能優(yōu)于未添加Si的涂層，原因在于添加Si促進(jìn)了保護(hù)性Al2O3層的形成。
　　Ti0.7Al0.3N、Ti0.5Al0.5N、Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N、Ti0.6Al0.3Si0.1NTi0.7Al0.3N和Ti0.6Al0.3Si0.1N/涂層顯著提高了Ti6Al4V在55

4、0℃和650℃抗循環(huán)氧化性能。氧化后涂層表面形成薄而連續(xù)的保護(hù)性Al2O3膜，有效阻止了氧在合金基材中的溶解和擴(kuò)散。在750℃時(shí)，Ti0.6Al0.3Si0.1N涂層和Ti0.6Al0.3Si0.1N/Ti0.7Al0.3N復(fù)合涂層涂覆的Ti6Al4V仍表現(xiàn)出非常好的抗循環(huán)氧化性能，而Ti0.5Al0.5N涂層和Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N復(fù)合涂層則不能對鈦合金基體提供有效的防護(hù)。含Si涂層的抗循環(huán)氧化性能優(yōu)于不含Si

5、涂層的原因在于添加Si促進(jìn)了保護(hù)性Al2O3膜的形成。
　　在450℃固態(tài)NaCl鹽與水蒸氣共同作用下，Ti6Al4V合金遭受到了嚴(yán)重的腐蝕。施加Ti0.5Al0.5N、Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N、Ti0.6Al0.3Si0.1N、Ti0.6Al0.3Si0.1N/Ti0.7Al0.3N涂層顯著降低了基體合金的氧化速率，提高了其抗腐蝕性能。Al含量較高的Ti0.5Al0.5N/Ti0.7Al0.3N復(fù)合涂層和T

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