反应等离子喷涂制备Ti-Al金属间化合物复合涂层的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gdzsljw
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金属间化合物作为有潜力的高温结构材料已展现出了优良的性能。特别是TiAl基合金,是一种非常有潜力的航空航天用高温结构材料。与Ni基高温合金相比,TiAl基合金具有密度低、高温强度高、抗氧化性能好等优点。但TiAl基合金室温延性很低,加工成形非常困难,从而阻碍了其广泛的使用。TiAl基合金也可作为涂层材料使用,本文采用机械球磨与反应等离子喷涂来制备Ti-Al金属间化合物复合涂层,对喷涂工艺以及所得涂层的组织性能进行了研究。  本文首先采用机械球磨制备Ti-Al复合粉,再采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析方法研究了球磨粉体的微观组织结构与性能。结果表明:随着球磨过程的进行,Ti、Al粉体粒度变小,在此过程中无金属间化合物的形成。  然后采用反应等离子喷涂在Q235钢基体表面制备Ti-Al金属间化合物复合涂层,采用正交试验法研究喷涂工艺参数并进行优化,采用XRD、SEM分析了涂层的组织和物相,并对涂层进行拉伸试验、显微硬度和耐腐蚀测试,结果表明:涂层与基体间结合强度最大值可以达到44.75MPa;涂层显微硬度大多优于基体,最大值达到379.03HV;涂层的耐腐蚀性高于基体;涂层中有Ti-Al金属间化合物存在,其物相主要是Al3Ti、TiAl和单质Al,说明反应等离子喷涂制备Ti-Al金属间化合物复合涂层的可行性。在氩气保护气氛下加热到1000℃保温1h对试样进行热处理,物相分析表明产物主要为TiAl、Ti3Al、Ti2Al,证明了热处理可以进一步促进涂层中TiAl基合金的形成。
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