鋁箔包覆Ti-Al-V合金薄板滲鋁動力學與組織結構研究.pdf

1、鈦合金具有重量輕、密度小、比強度高等優(yōu)點，在航空航天等工業(yè)領域得到廣泛的應用。但是，在高溫下使用時鈦合金的氧化和氧脆成為影響其熱穩(wěn)定性的主要因素。滲鋁是提高鈦合金的高溫使用性能最有效的方法之一。
　　本文采用鋁箔包覆滲鋁工藝，對電子束物理氣相沉積(EB-PVD)制備的Ti-Al-V合金薄板進行滲鋁處理，并對滲鋁后的合金薄板進行熱處理。采用光學金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)對Ti-Al-V合金薄板滲鋁

2、層截面的微觀形貌和元素分布進行分析研究。采用納米顯微硬度計測試滲鋁薄板的顯微硬度。采用X射線衍射儀(XRD)對合金薄板的滲鋁層及擴散層的相組成進行分析。
　　研究結果表明，EB-PVD制備的Ti-Al-V合金薄板的主相為α-Ti固溶體，其組織均勻致密，晶粒細小，無裂紋和宏觀缺陷。合金薄板在700℃、800℃和900℃滲鋁后，滲層的主相為Al3Ti，其中還有少量的Al2Ti及TiAl相。滲層與基體之間的界面清晰平整，無過渡層。隨著滲

3、鋁時間的延長，滲層與基體之間開始出現少量的互擴散，擴散區(qū)的界面清晰但不平整。滲層增厚動力學表明，滲層厚度隨擴散溫度的升高呈遞增趨勢，滲鋁過程的動力學主要受Al在基體中的固態(tài)擴散所控制。滲鋁層的納米硬度約為9GPa，彈性模量約為200GPa，且硬度和模量在50～500nm內不隨壓痕深度的變化而變化。
　　在1000℃、1100℃下短時間熱處理后，滲層與基體發(fā)生較多的互擴散，出現過渡層，層與層之間的界面清晰，1000℃熱處理4h后，滲