TiAl基合金等離子表面Cr-Si合金化及摩擦學行為的研究.pdf

1、TiAl基合金以其高的比強度，比模量，高溫強度而成為具有廣闊應用前景的航空用鈦合金。
　　 但是航空用尤其是航空發(fā)動機用鈦合金的服役條件對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，同時兼顧其高溫抗氧化性能已成為關鍵工程問題。
　　 針對TiAl基合金室溫耐磨性不足，高溫耐磨性差的問題，采用雙層輝光離子滲金屬技術在TiAl基合金表面Cr-Si 共滲，并制備

2、出不同相結構的耐磨性合金滲層。
　　 通過工藝探索實驗，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)進行Cr-Si共滲實驗。利用光學顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM),電子能譜儀(EDS),X 射線衍射儀(XRD)分別對合金滲層進行組織，物相，成分的測定；利用顯微硬度計進行顯微硬度測試，劃痕試驗儀進行結合力測試。在室溫與高溫(500 )℃條件下對合金滲層進行摩擦學性能研究，并進行高溫抗氧化性能的研究。
　　

3、 各Cr-Si 共滲合金層厚度均達到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現(xiàn)了冶金結合。
　　 室溫與高溫摩擦學試驗結果表明：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，高溫相對耐磨性最高提高幅度達25.5 倍。高硬Ti5Si3 陶瓷層，內(nèi)層強韌合金