钛铝系合金的非等温氧化特性

作     者：欧阳佩旋 陈航 孙若晨 李培杰 弭光宝 OUYANG Peixuan;CHEN Hang;SUN Ruochen;LI Peijie;MI Guangbao

作者机构：清华大学新材料国际研发中心北京100084 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年第52卷第5期

页      面：26-33页

核心收录：

学科分类：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）] 

基　　金：国家自然科学基金“叶企孙”科学基金(U2141222) 中国航发自主创新专项(CXPT-2018-036,CXPT-2022-034) 

主　　题：TiAl合金 非等温氧化 氧化机理 氧化动力学 着火 

摘      要：采用TGA/DSC同步热分析实验,SEM和EPMA表征及理论计算等方法对TiAl和Ti3Al合金在纯氧气氛下1450~1570℃的非等温氧化行为进行研究。结果表明:当氧化温度高于TiAl合金熔点时,TiAl合金熔体表面形成连续、致密的Al_(2)O_(3)阻氧层;熔体中Al与O反应的吉布斯自由能比Ti,Cr和Nb低50~150 kJ·mol^(-1),TiAl合金熔体中Al原子的扩散系数(D)约为Ti原子的1.7倍,Al原子不断扩散到熔体表面,且优先与O反应形成连续、致密的Al_(2)O_(3)层;Al_(2)O_(3)阻氧层阻隔氧和金属离子向基体内外扩散,且TiAl合金熔化吸热,降低基体温度,减缓氧化速率,使TiAl合金在1450~1570℃范围的抗非等温氧化性优于Ti3Al合金。