TC4合金表面扩散渗硅涂层的高温氧化行为和失效机制

作     者：黄波 李轩 谢小青 来升 田进 田伟 柳忠彬 Hunag Bo;Li Xuan;Xie Xiaoqing;Lai Sheng;Tian Jin;Tian Wei;Liu Zhongbin

作者机构：四川轻化工大学机械工程学院四川自贡643000 钒钛资源综合利用四川省重点实验室四川攀枝花617000 中联西北工程设计研究院有限公司陕西西安710082 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第2期

页      面：544-551页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51961003) 陕西省重点研发计划(2018GY-112,2020GY-324) 钒钛资源综合利用四川省重点实验室开放课题(2018FTSZ24) 自贡市科技局项目(2017DZ10,2019YYJC07) 

主　　题：TC4合金 扩散渗硅 涂层组织 高温氧化 失效机制 

摘      要：为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用固体粉末扩散渗方法在其表面制备了扩散渗硅涂层,研究了涂层的组织结构、高温氧化行为和失效机制。结果表明,所制备涂层具有致密的多层梯度组织结构,主要由TiSi_(2)外层,TiSi中间层和Ti_(5)Si_(4)+Ti_(5)Si_(3)内层组成。高温氧化实验结果表明,涂层在850℃空气中氧化时表面形成了由SiO_(2)和TiO_(2)混合组成的保护膜,高温抗氧化性能优良;氧化过程中,涂层与基体合金中Si和Ti的互扩散引起氧化膜内TiO_(2)含量增加及Si源不足,导致氧化膜保护性变差;氧化产物与涂层之间较高的P-B比、氧化膜与涂层组织间热膨胀系数不匹配导致了氧化膜开裂和剥落。