搅拌摩擦焊搭接法制备TC4钛合金表面Al涂层及其高温氧化行为

作     者：骆蕾 沈以赴 李博 胡伟叶 

作者机构：南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211100 中国航天科工集团南京晨光集团公司工艺研究所南京210012 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2013年第49卷第8期

页      面：996-1002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：Great thanks shall be given to the National Natural Science Foundation of China (51374015 and 10872001)  Key Research Project of Science and Technology of Ministry of Education (211076)  Outstanding Youth Foundation Program of Anhui (10040606Y26) and Middle-young aged Academic Backbone Project of Anhui University of Science and Technology for their great supports 

主　　题：钛合金 搅拌摩擦焊 涂层 高温氧化 

摘      要：采用多道搅拌摩擦焊搭接的固态加工方法,并借助焊后表面铣削加工处理,在TC4钛合金表面制备了厚度约为500μm的Al涂层,并对基板试样和涂层试样在700℃大气环境下进行了高温氧化实验用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等手段研究了涂层和界面的微观组织结构,并讨论了界面中间层在高温氧化过程中的相结构演变.结果表明,经过搅拌摩擦焊搭接加工,涂层/基体的界面为富Ti的条带状结构,界面中间层厚度达60μm.在表层富Al组织发生高温氧化及熔化现象的同时,足够厚度的Al涂层可对O的内扩散起到一定阻碍作用,而中间层的Ti和Al二元扩散行为促进了Ti-Al相在界面稀氧环境下的形成,最终起到对基体抗氧化的主要防护作用.高温氧化后表面相组成主要为Al_2O_3,Al_2Ti和Al_3Ti.而界面中间层的Ti-Al相结构呈显著的梯度分布特征.