● 摘要
本论文采用固定Ti和Al的比例1:1,逐渐添加Cr元素(Cr含量范围0%-20%),从中探讨Cr对TiAl合金高温抗氧化的作用,为进一步微量多元素合金化提供理论基础。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子探针(EPMA)等分析测试方法,对TiAl-Cr合金(Cr含量0%-20%)在1173K大气中24小时的恒温氧化后,在氧化动力学、氧化产物、氧化层显微组织、Cr元素的分布等,进行了深入细致的总结。结果表明: TiAl合金中添加Cr元素,能够很好的提高TiAl合金的高温抗氧化性能;随着Cr含量的依次添加,氧化膜表面的颗粒度和氧化膜的厚度,逐渐变小和减薄,当Cr含量在20%时达到最佳效果;氧化膜由最外层由TiO2为主逐渐减薄为单一的Al2O3氧化层;当Cr含量在较少时,Cr的搀杂作用占主导地,促使TiO2生长迅速;适当含量的Cr加入TiAl后,阻碍了Ti离子向外的扩散,TiO2生长减慢;当 TiAl合金中加入适当含量的Cr后,增加了Al的活度,并促进了Al2O3膜的形成,提高了TiAl-Cr合金的抗氧化性能。可见,Cr在TiAl合金高温抗氧化中起到积极的作用。
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