[發(fā)明專利]一種提高Ti-45Al-8.5Nb合金高溫抗氧化性的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811456032.7 | 申請日： | 2019-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN109536883B | 公開（公告）日： | 2021-04-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王永勝;王亞榕;高潔;于盛旺 | 申請（專利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號： | C23C12/00 | 分類號： | C23C12/00 |
| 代理公司： | 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101 | 代理人： | 盧茂春 |
| 地址： | 030024 山西*** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 提高 ti 45 al 8.5 nb 合金 高溫 氧化 方法 | ||
1.一種提高Ti-45Al-8.5Nb合金高溫抗氧化性的方法，其特征是包括以下步驟：
(1)、將純度＞99.95%的Ti、Al、Nb采用真空電弧爐熔煉成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ti-45Al-8.5Nb的合金，然后用銅模鑄造成合金錠，將合金錠切割成大小為10×10×5mm的方塊，打磨洗凈；
(2)、把樣品放置到雙層輝光滲金屬爐內(nèi)，并給爐內(nèi)充入純度為99.99%的氬氣，滲金屬材料為Cr；設(shè)置滲金屬時長為1-3 h，滲金屬溫度為800℃-1000℃，當(dāng)實際溫度達(dá)到設(shè)置溫度時給柵極的兩端通入低電壓大電流，得到不同厚度的涂層，涂層致密并與Ti-45Al-8.5Nb合金結(jié)合牢；
(3)、調(diào)節(jié)滲金屬溫度和時間，得到與Ti-45Al-8.5Nb合金結(jié)合牢固但形態(tài)不同的滲層；
(4)、將沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金和有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金一起放入900℃的高溫爐中等溫氧化，用XRD、SEM對樣品氧化行為進(jìn)行表征，分析兩種實驗樣品的高溫氧化行；當(dāng)把樣品放入900℃高溫爐等溫氧化后，有涂層的合金在表面形成一層Cr2O3致密的氧化膜，導(dǎo)致氧化增重率明顯低于未做涂層時的結(jié)果，從而提高了Ti-45Al-8.5Nb合金的抗氧化性。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高Ti-45Al-8.5Nb合金高溫抗氧化性的方法，其特征在于，選用的基體合金為Ti-45Al-8.5Nb合金，通過對合金表面進(jìn)行雙層輝光離子滲金屬，來提高鈦鋁合金的抗氧化性。
3.一種提高Ti-45Al-8.5Nb合金高溫抗氧化性的方法，其特征是包括以下步驟：
(1)、將純度Ti＞99.99%、Al＞99.95%、Nb＞99.95%采用真空電弧爐熔煉成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ti-45Al-8.5Nb的高Nb鈦鋁合金，然后用銅模鑄造成合金錠；
(2)、用線切割將合金切割成為10×10×5mm的方塊合金樣品，并用SiC砂紙將樣品四周從600#打磨至2000#，放入超聲波中用酒精洗凈晾干，為雙層輝光離子滲金屬做準(zhǔn)備；
(3)、通過雙層輝光離子滲金屬技術(shù)給Ti-45Al-8.5Nb表面滲Cr，把樣品放置到雙層輝光滲金屬爐內(nèi)，并給爐內(nèi)充入純度為99.99%的氬氣；
(4)滲金屬時長為2h，溫度為800℃，當(dāng)實際溫度達(dá)到設(shè)置溫度時給柵極的兩端通入低電壓大電流，得到厚度為2μm的涂層，涂層致密并與Ti-45Al-8.5Nb合金結(jié)合牢固，表面Cr含量也達(dá)到形成單一致密的Cr2O3的臨界濃度；
(5）將沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金和有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金一起放入900℃的高溫爐中等溫氧化90h和300h，用XRD、SEM等進(jìn)行表征；
(6)、氧化90h，增長速率呈拋物線，隨著氧化時間的延長，有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的優(yōu)勢越來越明顯，它的氧化增重率明顯低于未做涂層時的結(jié)果，沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的速率1.98mg/cm2·h，有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的速率為1.17mg/cm2·h，同時有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金表面形成了致密的Cr2O3氧化膜，有效的阻止了空氣中的氧進(jìn)入合金基體。
4.一種提高Ti-45Al-8.5Nb合金高溫抗氧化性的方法，其特征是包括以下步驟：
(1)、將純度Ti＞99.99%、Al＞99.95%、Nb＞99.95%采用真空電弧爐熔煉成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ti-45Al-8.5Nb的鈦鋁合金，然后用銅模鑄造成合金錠；
(2)、用線切割將合金錠切割成大小為10×10×5mm的方塊合金樣品，并用SiC砂紙將合金樣品四周從600#打磨至2000#，放入超聲波中用酒精洗凈晾干，為雙層輝光離子滲金屬做準(zhǔn)備；
(3)、通過雙層輝光離子滲金屬技術(shù)給Ti-45Al-8.5Nb表面滲Cr，把樣品放置到雙層輝光滲金屬爐內(nèi)，并給爐內(nèi)充入高純度的氬氣；
(4)滲金屬時長為2h，溫度為1000℃，當(dāng)實際溫度達(dá)到設(shè)置溫度時給柵極的兩端通入低電壓大電流，得到厚度約為10μm的涂層，涂層致密并與Ti-45Al-8.5Nb合金結(jié)合牢固，表面Cr含量也達(dá)到形成單一致密的Cr2O3的臨界濃度；
(5）將沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金和有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金一起放入900℃的高溫爐中等溫氧化氧化90h和300h，用XRD、SEM進(jìn)行表征；
(6)、對比研究發(fā)現(xiàn)氧化初期它們的增長速率都較快，氧化90h，增長速率呈拋物線，隨著氧化時間的延長，有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的優(yōu)勢越來越明顯，它的氧化增重率明顯低于未做涂層時的結(jié)果，沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的速率1.98mg/cm2·h，有涂層的Ti-45Al-8.5Nb速率為1.03mg/cm2·h，同時在有涂層的合金表面形成了更致密的Cr2O3氧化膜，其氧化速率明顯低于沒有涂層的Ti-45Al-8.5Nb合金的氧化速率。
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