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Ti-Al 系金属间化合物合金由于其密度低，比强度和比刚度高，是航空、航天飞行器理想的新型高温结构材料。室温塑性差的问题已通过添加合金元素和显微组织调控等手段基本得到解决，进一步提高其高温抗氧化性能已成为需要重点研究解决的问题之一。 本文首先对 Ti-Al 系金属间化合物合金分别在 650℃、750℃、850℃的高温氧化性能进行了评价，研究其氧化进程和氧化机理，并讨论了合金元素对 Ti-Al系金属间化合物合金高温氧化性能的影响。然后，分别对 γ-TiAl 基合金、Ti2AlNb 基合金施加特殊的搪瓷涂层，研究其对高温氧化性能的影响。得出的结果如下： 成分为 Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)的 γ-TiAl 基合金在 650℃表现出非常良好的抗氧化性能，在 750℃氧化增重已比较明显，在 850℃表现出很差的抗氧化性能。高温氧化后的表面为具有多面体规则形状晶粒的堆垛，氧化产物主要由TiO2 和 Al2O3 组成。氧化层是由具有不同结构特征的氧化薄膜复合组成的，氧化的过程大致可分为三个阶段。V 对合金的高温氧化性能极其的有害，最主要的原因在于，V 的氧化物 V2O5熔点只有 690℃，在高于熔点温度下呈液态而被流失，引起“灾难性氧化”事故的发生。合金的 Cr 含量太低，不足以促成连续致密的 Al2O3膜的形成，故以掺杂作用为主，使合金的抗氧化性能降低。 Ti-Al-Nb 系成分为 Ti-23Al-17Nb(at%)和 Ti-22Al-25Nb(at%)的合金，它们在650℃、750℃、850℃都表现出较为良好的抗氧化性能。高温氧化产物主要是TiO2 和 Al2O3，其次是 NbO2、Nb2O5 以及 AlNbO4。Nb 的添加增加了 Al 的活度，从而降低了表面形成 Al2O3 所需的 Al 浓度，表层 Al 的富集导致了内部氧化带的贫 Al 现象。Nb 的含量对 Ti-Al-Nb 系合金抗氧化性能有着显著影响，这是因为适量的 Nb 的加入可使合金中 Ti 原子的活度下降，形成 Ti 的氧化物的氧分压增大，同时减少了 TiO2 的金属离子过剩的缺陷，使 TiO2 形成速率降低，Al2O3 得以更好地选择性氧化，提高了合金的抗氧化性能。而 Nb 的过多加入会导致金属离子空位或间隙离子的出现，Nb 的氧化也更容易进行，使氧化速度明显提高。 Ti2AlNb 基 Ti-22Al-25Nb(at%)合金、γ-TiAl 基 Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr(at%) —Ⅰ—<WP=5>北京工业大学工学硕士学位论文合金分别施加搪瓷涂层后，氧化增重都有所下降，合金的抗氧化能力得到提高，特别是对 γ-TiAl 基合金尤其明显，起到了防护涂层的作用。