钛合金化学热处理-渗硅和渗铝

2018-12-04 19:14 作者:管理员8 来源:未知 浏览: 字号:
1.4渗硅和渗铝
 
    由于高温下的氧化问题,绝大多数钦合金的最高使用温度低于550℃。渗硅和渗铝可以用来提高钛合金的抗氧化能力,从而扩大钛合金的使用温度范围。
 
    (1)渗铝
 
    由钛一铝相图可知,钛中的铝含量增加时会形成一系列钛铝金属间化合物。大量研究表明,这些金属间化合物氧化后会主要形成TiO2和ALO3,而致密的ALO3会阻碍氧的扩散而提高钦合金的抗氧化性能。
 
    钛合金的渗铝一般采用固体粉末法进行。钦合金渗铝所形成的化合物层主要取决于处理温度和时间。例如,在760℃处理20 h可形成50 Eem的TlAl3,而在900℃处理16 h则形成多层结构,由表及里由TiAl3 , TiAl, 713 Al组成。处理层中经常出现裂纹及一些微孔。.
 
    经渗铝处理后,钦及钛合金的抗氧化能力明显提高。在900c r-氧化试验时,渗铝处理的工业纯钦的增重减少到未处理材料的1/50,而渗铝的Ti6Al4V的增重减少到未处理材料的1/30。研究发现,TiA13层具有比.CiAl层更高的抗氧化性能,而Ti3 Al层的抗氧化性则较差。此外,渗铝处理还可以有效地提高钦及钦合金的抗循环氧化的能力。譬如,经固体渗铝处理的Ti 14AI24Nb钦合金具有非常好的抗室温至1000℃循环氧化性能。研究还发现,最佳的处理层厚度在40一705m范围之内。太厚的处理层会导致循环氧化过程中的开裂使得处理层的抗氧化能力下降。一般固体粉末法形成的表面渗铝层比防止氧化所需的处理层更厚,而比较薄的处理层可以通过镀一渗法来获得。
 
    (2)渗硅
 
    钛合金的渗硅可以在气体和固体介质中进行。以3%硅烷(体积分数)+97%氢气(体积分数)为混合气,在1100℃处理2h可以获得一层厚为10um的乓Si3化合物层。当使用温度低于875℃时,经渗硅处理的钦表面会形成由TIo2和Sio2组成的致密氧化物。这层致密氧化物可以提高钦合金的抗氧化性能。当使用温度高于900℃时,主要形成Ti马,其抗氧化性能比由Tio2和Sio2组成的致密氧化物差。钛的渗硅也可以用固态粉末法进行,粉末介质主要由硅及氟化铝或氟化钠(活化剂)组成。

 
 
 
(责任编辑:laugh521521)
文章分享:

-->
标签:
版权所有: 非特殊声明均为本站原创文章,转载请注明出处: 机械资料网