【摘 要】
:
由于钛及钛合金具有高比强度、良好的耐腐蚀性、稳定的中温机械性能和低密度等特性,使得它们在化学工业、航天部件以及军事领域中得到了广泛的应用。然而,钛和钛合金较差的高温抗氧化性限制了它们作为航空发动机高温部件的进一步应用。本文利用粉末包埋法在Ti-30Zr-6Al-4V(wt.%)合金表面分别制备了渗铝涂层和硅铝共渗涂层,对涂层的相组成、表面形貌以及组织结构进行了表征,并探索了不同涂层的高温抗氧化性能
论文部分内容阅读
由于钛及钛合金具有高比强度、良好的耐腐蚀性、稳定的中温机械性能和低密度等特性,使得它们在化学工业、航天部件以及军事领域中得到了广泛的应用。然而,钛和钛合金较差的高温抗氧化性限制了它们作为航空发动机高温部件的进一步应用。本文利用粉末包埋法在Ti-30Zr-6Al-4V(wt.%)合金表面分别制备了渗铝涂层和硅铝共渗涂层,对涂层的相组成、表面形貌以及组织结构进行了表征,并探索了不同涂层的高温抗氧化性能及其原理。研究结果表明:在1000℃/4 h条件下制备了渗剂中Al含量为15%、25%、35%的三种渗铝涂层,其厚度分别大约为110μm、165μm、235μm。渗铝层分为渗层和过渡层,渗层的主要成分为Al3Ti相,过渡层的主要成分为TiAl相和Ti3Al相。在1000℃/4 h条件下制备了四种不同渗剂比例的硅铝共渗涂层。渗剂中Al含量为25%,Si含量为5%、8%、10%、15%,涂层厚度分别大约为55μm、30μm、25μm、14μm,总体主要以渗铝为主。当Si含量为5%、8%以及10%时,渗层分为外层和过渡层,外层主要组成为Al3Ti相,过渡层为TiAl和Ti3Al。外层内部弥散分布着Ti5Si3的夹层,随着Si含量的增加,硅化物越多越聚集且越靠近涂层表面。当Si含量为15%时,渗层为单一层,由外及内分别为Al3Ti、TiAl、Ti3Al,Ti5Si3十分接近涂层表面。硅铝共渗涂层随着Si含量的增加总厚度越薄。Zr和Si固溶在钛铝化合物中。采用等温变频循环氧化实验法研究了空气中渗铝涂层和硅铝共渗涂层在800℃和900℃氧化90 h的氧化行为。结果表明:在800℃以及900℃氧化90 h后,尺寸为12 mm×12 mm×3 mm的基体合金完全被氧化,呈现粉末状以及碎块状,氧化增重为266.67 mg·cm-2。在800℃氧化90 h后,渗铝涂层和硅铝共渗涂层均提高基体合金的高温抗氧化性能。渗铝涂层中当渗剂中Al为15%时渗铝涂层抗氧化性能最优,氧化增重为1.32 mg·cm-2;硅铝共渗涂层中渗剂含量为5%Si+25%Al的硅铝共渗涂层高温抗氧化性能最优,氧化增重为0.12 mg·cm-2。在900℃氧化90 h后,渗铝涂层抗氧化性能较好,硅铝共渗涂层仅在氧化初期可提高抗氧化性能。当渗铝涂层中Al含量增加以及硅铝共渗涂层中Si含量增加时,高温抗氧化性能降低。
其他文献
多主元合金又称高熵合金,这种由多种元素按等原子比或近等原子比混合而成的合金,近年来受到人们广泛关注。本文通过无Co单相面心立方(FCC)合金Cr Fe Ni与Nb元素合金化,系统研究了CrFeNiNbx无Co多主元合金随Nb含量的变化结构与性能的演变规律,探究了去除Co元素对合金共晶组织的影响,并提出一种以共晶多主元合金两相之间元素含量差异为基础的共晶多主元合金设计新思路。对合金相演化、局部和宏观
能源储存运输用钢的腐蚀问题一直是长期困扰其服役性能的重大难题,钛/钢复合板以其优越的耐蚀性能以及优良的强韧性和良好的焊接性已成为能源用储存运输钢材的理想材料。然而我国的层状金属复合板制造技术发展远不如欧美等国,开发薄复层、宽板幅的轧制复合技术逐渐成为层状金属复合板生产的主要研究方向。本文通过有限元模拟轧制工艺和实际生产制备不同轧制工艺的钛/钢复合板以及进行后续热处理,对其组织及性能进行研究,从而为
过共晶Fe-Cr-C合金因其优异耐磨性被广泛应用于对耐磨性要求苛刻的堆焊增材制造及再制造领域。过共晶Fe-Cr-C合金中的初生M7C3碳化物是其主要强化相,决定了合金的耐磨性。然而,当初生M7C3碳化物尺寸较大时,容易从基体中开裂剥落,从而降低了合金的使用寿命。通过添加合金元素Ti、Nb和N,细化M7C3碳化物,可以改善其抗开裂剥落性能,但仍存在M7C3碳化物尺寸不均匀现象。因此,进一步细化初生M
扶贫扶长远,长远看产业。发展产业是实现脱贫的根本之策,也是巩固脱贫成果防止返贫的关键措施。贫困地区在自然资源、农业资源等方面具备良好的产业发展条件,但由于当地基础设施薄弱、产业项目结构单一、地理环境恶劣、抗风险能力不足,农产品原材料成本管控难度大,经营收益无法得到保障,资源优势未能有效转化为产业优势。为解决贫困地区产业发展面临的风险管理难题,进一步丰富"输血+活血+造血"一体化扶贫内涵,工商
沧海横流,方显为民本色;风高浪急,更见责任担当。从单一灾种到"全灾种、大应急",改革转制以来,甘肃省消防救援队伍全方位推进综合救援能力的转型升级,无论是星夜兼程紧急驰援灾区,还是严密监控科学处置灾情;无论是抵御火场上的熊熊烈焰,还是迎击极端天气肆虐下的狂风骤雨;无论是工作日里紧盯关键部位薄弱环节,还是节假日里坚守岗位全天候守护……甘肃消防救援队伍以实际行动践行初心使命,一场硬仗接着一场打,努
选区激光熔化成型(Selective Laser Melting,SLM)技术能够直接成型结构复杂、高致密度以及优良机械性能的零件,也是直接制造“免装配机构”的理想技术。但是存在成型件的尺寸精度太低以及表面质量太差的问题。若免装配机构中运动副间隙处尺寸精度太低或表面质量太差,都可能导致成型的机构无法满足其运动要求。针对上述问题,本文以免装配机构为背景,针对SLM成型的含间隙结构,主要以实验的方法,
当冬季采暖过程中出现热量不平衡的问题时,就会对人们的生活造成严重影响。加热温度过高或过低都可能导致人群中出现一些常见疾病。因此,为了提高人们的生活质量并提高取暖效果,就有必要解决供热不平衡的问题。本文分析了造成热力不平衡问题的具体原因,试图从锅炉改造、失水、腐蚀和气候等方面提出解决热力不平衡问题的对策。
本文以武汉新威奇科技有限公司为客户实际设计的锻造自动化生产线为案例,针对中、小型环类锻件的自动化锻造工艺开发流程进行介绍,分析了中、小型环类锻件精密模锻的锻造工艺,以及适用于自动化生产的设备选型及模具设计,并验证了此种工艺的可行性,最终锻造自动线获得客户认可。锻件工艺分析及工艺路径的制定齿环(中间轴)类锻件属于工程机械类锻件,
越是改革重塑的时代,越需要思想的高度凝聚;越是充满挑战的事业,越需要精神的强大支撑。对于正处在改革转制攻坚期、转型升级关键期的消防救援队伍而言,开展"不忘初心、牢记使命"主题教育,意义重大、正当其时。主题教育分批启动以来,全国消防救援队伍将其作为促转型、除积弊、转作风的关键一招抓实抓好,紧紧围绕目标要求,对标主力军国家队标准,边学习教育边应急救援,边检视问题边整改落实,有效破解事业发展难题,
钢铁工业在我国经济发展中发挥着重大的作用,轧制是钢铁生产的一个重要过程,其中轧机主传动系统频繁出现的扭振现象影响着轧机设备的运行和轧制产品的质量,制约着轧制工艺的发展,不利于我国经济的发展,因此探究轧机主传动系统的扭振原因具有重大的现实意义。轧机主传动系统是一个非常复杂的非线性系统,由电气传动系统、机械系统和轧制工艺共同组成,系统的稳定性由各部分共同影响。本文以轧机主传动系统作为研究对象,考虑了轧