免费看小12萝裸体视频国产,中文无码乱人伦中文视频在线

常見問題

如何提高鈦合金的抗高溫氧化性能？

發布(bu)者：2021-04-08 10:08:28

鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)因(yin)(yin)具有高強度(du)、低比(bi)重(zhong)(zhong)等優異性(xing)能而被(bei)廣泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)航空工業。目前，鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)的(de)使用(yong)量(liang)已(yi)經成(cheng)為(wei)衡量(liang)飛機發動機是否先進(jin)(jin)的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)指標之一(yi)，由鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)制備而成(cheng)的(de)轉(zhuan)子(zi)盤、葉片已(yi)普遍使用(yong)于(yu)先進(jin)(jin)的(de)航空渦(wo)輪(lun)發動機中。然而，在高溫(wen)使用(yong)條(tiao)件下，氧(yang)元素的(de)擴散滲(shen)入會造成(cheng)鈦(tai)(tai)(tai)材的(de)表面氧(yang)化，進(jin)(jin)而嚴(yan)重(zhong)(zhong)影響了鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)的(de)使用(yong)壽命。因(yin)(yin)此，如何(he)提高鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)的(de)抗高溫(wen)氧(yang)化性(xing)能成(cheng)為(wei)當前研究熱點。

鈦合金的高溫氧化

1.1 純鈦的(de)氧化

當溫度在(zai)500℃以下時(shi)，純鈦的(de)(de)性能較(jiao)為穩定，然(ran)而隨著溫度的(de)(de)繼續升(sheng)高，氧(yang)元(yuan)素不斷滲入(ru)到鈦晶格中(zhong)并與鈦基體發生反應，在(zai)鈦材(cai)表面生成大量(liang)的(de)(de)金(jin)紅石(shi)(shi)結(jie)構的(de)(de)TiO2 氧(yang)化物。而金(jin)紅石(shi)(shi)結(jie)構的(de)(de)TiO2 結(jie)構疏松且極(ji)易(yi)破裂，脫落，致使鈦材(cai)重新暴露(lu)出新鮮表面，即純鈦材(cai)的(de)(de)高溫氧(yang)化行(xing)為可(ke)看成為表面氧(yang)化膜的(de)(de)循環層狀(zhuang)剝落。

1.2 合金(jin)元素對(dui)鈦合金(jin)氧化(hua)性能的影響(xiang)

Al、Cr、Si 等(deng)合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)加入(ru)不僅會改(gai)變鈦(tai)合金的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)，還會影響其抗高溫氧化能(neng)力(li)。其中，當鈦(tai)中Al 元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)含(han)量達到一(yi)定濃度(du)后，親氧性(xing)(xing) Al 元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)會優先與氧發生(sheng)反應，在鈦(tai)基(ji)表面形(xing)成(cheng)一(yi)層(ceng)(ceng)連續(xu)、致密(mi)、穩定的(de)(de)(de)Al2O3 氧化膜，進(jin)而(er)對基(ji)體材料起到了較好的(de)(de)(de)抗高溫氧化作用。Cr 元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)存在一(yi)方(fang)面可以促進(jin)Al2O3 氧化膜的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)，另一(yi)方(fang)面含(han)Cr 相的(de)(de)(de)互溶區可形(xing)成(cheng)一(yi)定的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層(ceng)(ceng)，當鈦(tai)基(ji)覆蓋有Al 防護涂(tu)層(ceng)(ceng)時，該擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層(ceng)(ceng)可有效抑制Ti、Al 元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)互擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)，從而(er)延長(chang)涂(tu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)使用壽命。

提高鈦合金抗高溫氧化性能方法

2.1合金化(hua)

合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)(hua)即通過對鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)的組分進行調整，進而改變(bian)了鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)的組織形態及氧化(hua)(hua)(hua)膜形態以提高(gao)其抗高(gao)溫氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)。然而研究(jiu)表明，當(dang)(dang)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素的加入(ru)量較小時，并未對合(he)金(jin)(jin)(jin)的抗氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)起到影響(xiang)，只有(you)當(dang)(dang)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素加入(ru)量較高(gao)時，才會(hui)有(you)較好(hao)效果。但是，過量的合(he)金(jin)(jin)(jin)元素會(hui)嚴重影響(xiang)合(he)金(jin)(jin)(jin)的力學性(xing)能(neng)，無(wu)法(fa)滿(man)足航天(tian)用材的安全性(xing)能(neng)要求。因此合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)(hua)并不是理想的提高(gao)鈦(tai)(tai)材抗高(gao)溫氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)的方法(fa)。

2.2抗高溫氧(yang)化表面工(gong)程技術

對目前(qian)(qian)鈦(tai)合(he)金的(de)抗(kang)高(gao)溫(wen)氧(yang)化表(biao)面工(gong)程技(ji)(ji)術(shu)而(er)言，根(gen)據防護性涂層(ceng)與鈦(tai)基體結合(he)方式的(de)不(bu)同，可分為(wei)擴(kuo)散涂層(ceng)與包覆涂層(ceng)。擴(kuo)散涂層(ceng)與包覆涂層(ceng)較合(he)金化而(er)言，均可在(zai)有效提高(gao)鈦(tai)基抗(kang)高(gao)溫(wen)氧(yang)化能力的(de)同時又不(bu)破(po)壞其整體力學(xue)性能。目前(qian)(qian)常用的(de)表(biao)面合(he)金化方法有擴(kuo)散滲技(ji)(ji)術(shu)、熔結涂層(ceng)技(ji)(ji)術(shu)、離子注入(ru)技(ji)(ji)術(shu)和預氧(yang)化、硫化、滲氮等。

擴散滲(shen)技術：已有學(xue)者采用表(biao)面(mian)滲(shen)Al、Al-Cr 共滲(shen)、Al-Si 共滲(shen)的(de)方法(fa)使鈦合(he)(he)(he)金(jin)與滲(shen)層元(yuan)素(su)發生(sheng)反(fan)應，生(sheng)成相應的(de)Ti-Al、Ti-Cr、Ti-Si 等(deng)金(jin)屬間化(hua)合(he)(he)(he)物，而此類金(jin)屬間化(hua)合(he)(he)(he)物在高溫氧化(hua)過程中，可(ke)向表(biao)面(mian)層源源不(bu)斷的(de)提供Al、Cr、Si 等(deng)元(yuan)素(su)，進而在鈦基合(he)(he)(he)金(jin)表(biao)面(mian)形成連續(xu)、致(zhi)密、穩定(ding)的(de)Al2O3 等(deng)氧化(hua)膜，對鈦基起到了很好(hao)的(de)抗高溫氧化(hua)作用。
擴散滲技術因其抗高溫(wen)氧化效果優良(liang)且操作工藝簡單而(er)被廣泛應用于(yu)工業生(sheng)產中，但該方法存在(zai)耗時長，對能源消耗量(liang)巨大且易(yi)對環(huan)境造成污(wu)染等(deng)劣勢。
熔結(jie)涂(tu)(tu)層技(ji)術(shu)：與(yu)擴散滲技(ji)術(shu)相比，熔結(jie)涂(tu)(tu)層技(ji)術(shu)更加環(huan)保與(yu)經濟。熔結(jie)即金(jin)(jin)屬(shu)表面短(duan)時間內(nei)發生(sheng)的(de)高溫(wen)冶金(jin)(jin)反應，通過(guo)熔結(jie)涂(tu)(tu)層技(ji)術(shu)制備(bei)而成的(de)防護涂(tu)(tu)層可把鈦合金(jin)(jin)使(shi)用溫(wen)度提升至900℃。但是(shi)，基(ji)體(ti)與(yu)涂(tu)(tu)層間較差的(de)相容性是(shi)該技(ji)術(shu)有待解決的(de)問題所在。

離(li)子(zi)注(zhu)入(ru)：向鈦(tai)(tai)合金注(zhu)入(ru)Cr、Nb、Si 等元(yuan)(yuan)素，此類(lei)元(yuan)(yuan)素在高(gao)溫(wen)下生(sheng)成的(de)氧(yang)化(hua)物可彌散分布于(yu)晶(jing)界，從而降低(di)了氧(yang)在晶(jing)界的(de)擴(kuo)散速率，提高(gao)了鈦(tai)(tai)基體(ti)的(de)抗(kang)高(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)能力。但離(li)子(zi)注(zhu)入(ru)技術(shu)的(de)注(zhu)入(ru)深度太淺，對基體(ti)防護能力有限(xian)，這也正(zheng)是離(li)子(zi)注(zhu)入(ru)技術(shu)的(de)弱點所(suo)在。
相對于整體合金化和擴散(san)涂(tu)(tu)層而言，在鈦合金表面直接制(zhi)備防護性涂(tu)(tu)層則更加經濟與便(bian)捷，在高溫氧化環境下，涂(tu)(tu)層表面可形成(cheng)連(lian)續致(zhi)密穩定的氧化膜，對基體材料起到較好(hao)的防護作用。根(gen)據涂(tu)(tu)層制(zhi)備方(fang)法的不同，可分為(wei)熱(re)噴涂(tu)(tu)、磁(ci)控濺射、離子(zi)鍍膜及PCD、CVD 等(deng)多種真空(kong)沉積技術。而就涂(tu)(tu)層成(cheng)分則可分為(wei)MCrAlY 系(xi)列、TiAl-X 系(xi)列、NiAl 系(xi)列、鋁- 硅酸鹽涂(tu)(tu)層及搪瓷涂(tu)(tu)層等(deng)。

MCrAlY 系列涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)：該系列涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)曾廣泛(fan)作為(wei)(wei)合(he)金(jin)的(de)(de)抗高(gao)溫(wen)氧化防(fang)護(hu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)，其中M 為(wei)(wei)Ni 或Co，是涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)基(ji)體元(yuan)(yuan)素，Al 元(yuan)(yuan)素則可(ke)(ke)(ke)在(zai)氧化時形(xing)成(cheng)連續(xu)致密的(de)(de)Al2O3 氧化膜，Cr 的(de)(de)存在(zai)可(ke)(ke)(ke)以促進Al2O3 氧化膜的(de)(de)形(xing)成(cheng)，Y 則可(ke)(ke)(ke)以提(ti)高(gao)氧化膜的(de)(de)附著力。早期(qi)的(de)(de)鈦(tai)合(he)金(jin)防(fang)護(hu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)即把MCrAlY 粉末通過火焰(yan)噴(pen)(pen)涂(tu)的(de)(de)工藝方法噴(pen)(pen)射(she)至鈦(tai)基(ji)表面所(suo)得，試驗表明(ming)MCrAlY系列涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)可(ke)(ke)(ke)有效抑(yi)制鈦(tai)合(he)金(jin)的(de)(de)高(gao)溫(wen)氧化速率，提(ti)高(gao)其抗高(gao)溫(wen)氧化能力。然而在(zai)長(chang)時期(qi)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)情況下，涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)中各元(yuan)(yuan)素極易與鈦(tai)基(ji)體中Ti 元(yuan)(yuan)素發生互擴散(san)，從而縮短了涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)使用壽(shou)命。目(mu)前，學者(zhe)們(men)通過在(zai)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)與鈦(tai)基(ji)間添加(jia)擴散(san)阻(zu)擋層(ceng)(ceng)(ceng)以抑(yi)制元(yuan)(yuan)素的(de)(de)互擴散(san)。

TiAl-X 系(xi)列(lie)(lie)涂(tu)(tu)層：此類涂(tu)(tu)層的(de)化學成(cheng)分(fen)與鈦(tai)基(ji)體(ti)具(ju)有一定的(de)相(xiang)似性(xing)，故該類涂(tu)(tu)層與基(ji)體(ti)的(de)相(xiang)容性(xing)較好(hao)且涂(tu)(tu)層與基(ji)體(ti)間(jian)不(bu)易(yi)發生互擴散反應。在(zai)高溫氧化過程中，TiAl-X 涂(tu)(tu)層表(biao)面能快速生成(cheng)Al2O3 防護膜(mo)(mo)進而對鈦(tai)基(ji)體(ti)起(qi)到良(liang)好(hao)的(de)保護作用。另外TiAl-X 涂(tu)(tu)層與鈦(tai)基(ji)的(de)熱膨脹系(xi)數相(xiang)近，氧化膜(mo)(mo)具(ju)有較好(hao)的(de)粘附性(xing)。但TiAl-X 系(xi)列(lie)(lie)涂(tu)(tu)層一般由PVD技術或磁控(kong)濺射(she)制備(bei)而成(cheng)，工(gong)(gong)藝成(cheng)本較高，這也在(zai)一定程度上限制了TiAl-X 系(xi)列(lie)(lie)涂(tu)(tu)層的(de)工(gong)(gong)業(ye)應用。
搪瓷(ci)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)：此(ci)類涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)為一(yi)種新型的(de)復合(he)氧(yang)(yang)化(hua)物涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)，其具有高溫抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性好，穩定，結構致密等優點。且該(gai)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)制備工(gong)藝簡單，成本低廉，有望廣(guang)泛應用(yong)于鈦(tai)合(he)金(jin)抗(kang)高溫氧(yang)(yang)化(hua)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)制備。但搪瓷(ci)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)含有一(yi)定量(liang)的(de)氧(yang)(yang)，在高溫燒制過程中(zhong)于鈦(tai)合(he)金(jin)中(zhong)形成富氧(yang)(yang)層(ceng)(ceng)(ceng)，進而影響到鈦(tai)合(he)金(jin)的(de)力學性能，這也是搪瓷(ci)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)有待改善的(de)關鍵所在。

未來展望

綜上所述，無論是使(shi)鈦(tai)合(he)(he)金(jin)整體(ti)合(he)(he)金(jin)化還是在(zai)鈦(tai)合(he)(he)金(jin)表面制備擴散涂(tu)層(ceng)及(ji)包覆涂(tu)層(ceng)，均可不同程度的(de)(de)提高鈦(tai)合(he)(he)金(jin)抗高溫氧化能力(li)。但(dan)不同工藝(yi)方法(fa)又有(you)著(zhu)自(zi)身的(de)(de)局限(xian)性與劣勢，故鈦(tai)合(he)(he)金(jin)表面抗氧化技術(shu)有(you)待進一步研究。

抗(kang)高溫(wen)防(fang)護涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)不僅應(ying)(ying)具有良好(hao)的抗(kang)高溫(wen)氧化能力，還應(ying)(ying)與基體(ti)結(jie)合緊密。另外，高溫(wen)下(xia)(xia)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)元(yuan)素(su)與鈦基體(ti)元(yuan)素(su)不易發生互擴散(san)反應(ying)(ying)，目前來看，單一涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)很難同(tong)時(shi)滿(man)足上述條件，而復(fu)合涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)則具有更好(hao)的綜合性能，徐一等人采(cai)用磁控濺射和(he)電弧離子(zi)鍍技術在γ-TiAl 合金(jin)表面制備NiCrAlY/Al 復(fu)合涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)，結(jie)果表明：該復(fu)合涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)可顯著提(ti)高基體(ti)于(yu)950℃下(xia)(xia)的抗(kang)高溫(wen)氧化能力。

單一(yi)(yi)的(de)表(biao)面合(he)金化方法雖(sui)可(ke)在一(yi)(yi)定程度上提高鈦合(he)金的(de)抗高溫氧化能力，然而(er)卻不可(ke)避(bi)免的(de)存在自(zi)身的(de)缺點(dian)，將多種不同表(biao)面合(he)金化技術有機的(de)結合(he)在一(yi)(yi)起，則可(ke)起到更好的(de)防護作用。

天天爽天天爽夜夜爽毛片_av无码久久久久不卡免费网站_国产成人精品免高潮在线观看_在阳台上玩弄人妻的乳球

常見問題

熱門資訊

聯系我們

如何提高鈦合金的抗高溫氧化性能？

相關資訊