TiAl基合金等離子表面Cr-Si合金化及摩擦學(xué)行為的研究.pdf

1、TiAl基合金以其高的比強(qiáng)度，比模量，高溫強(qiáng)度而成為具有廣闊應(yīng)用前景的航空用鈦合金。
　　 但是航空用尤其是航空發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦合金的服役條件對(duì)TiAl基合金耐磨性能以及高溫抗氧化性能提出了較高的要求，因此，提高TiAl基合金耐磨性能尤其是高溫耐磨性能，同時(shí)兼顧其高溫抗氧化性能已成為關(guān)鍵工程問(wèn)題。
　　 針對(duì)TiAl基合金室溫耐磨性不足，高溫耐磨性差的問(wèn)題，采用雙層輝光離子滲金屬技術(shù)在TiAl基合金表面Cr-Si 共滲，并制備

2、出不同相結(jié)構(gòu)的耐磨性合金滲層。
　　 通過(guò)工藝探索實(shí)驗(yàn)，得到制備優(yōu)良滲層的工藝參數(shù)范圍。在該范圍內(nèi)選擇5種參數(shù)進(jìn)行Cr-Si共滲實(shí)驗(yàn)。利用光學(xué)顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM),電子能譜儀(EDS),X 射線衍射儀(XRD)分別對(duì)合金滲層進(jìn)行組織，物相，成分的測(cè)定；利用顯微硬度計(jì)進(jìn)行顯微硬度測(cè)試，劃痕試驗(yàn)儀進(jìn)行結(jié)合力測(cè)試。在室溫與高溫(500 )℃條件下對(duì)合金滲層進(jìn)行摩擦學(xué)性能研究，并進(jìn)行高溫抗氧化性能的研究。
　　

3、 各Cr-Si 共滲合金層厚度均達(dá)到10 μ m 以上，表面硬度Hv0.1850 以上。合金滲層組成相中，均含有單質(zhì)Si，Al-Cr 系化合物。Cr，Si 元素濃度在各合金滲層內(nèi)均呈梯度分布，合金滲層與基體之間均實(shí)現(xiàn)了冶金結(jié)合。
　　 室溫與高溫摩擦學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明：較之原始TiAl基合金，Cr-Si 共滲合金滲層耐磨性尤其是高溫耐磨性得到顯著提高，高溫相對(duì)耐磨性最高提高幅度達(dá)25.5 倍。高硬Ti5Si3 陶瓷層，內(nèi)層強(qiáng)韌合金