摩擦点火Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的组织特征

摘要：

采用摩擦氧浓度实验方法,结合原位观察、扫描电镜、能谱仪和X-射线衍射分析,系统研究Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的微观组织形貌、燃烧反应过程的合金元素分布规律及微观机理.结果表明:Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧过程发出闪亮耀眼的白光,具有典型金属燃烧的火焰特征.燃烧产物主要有TiO2,V2O5和Cr2O3三种氧化物,该混合氧化物以分散颗粒和致密连续体存在.分散颗粒为规则的球形;致密连续燃烧产物的微观组织具有分区特征,从合金基体至燃烧表面依次为过渡区、热影响区、熔凝区和燃烧区.其中,过渡区存在一些微小的颗粒状凸起,且有一定方向性;热影响区中形成大量V基固溶体相和少量的Ti基固溶体相,V基固溶体相上存在Ti的含量远高于基体的针状析出物;熔凝区中,大量的Ti基固溶体中存在少量的V基固溶体;燃烧区主要为Ti,V和Cr的氧化物混合物.热影响区的V基固溶体相降低了Ti元素向熔凝区的迁移速率,减慢了燃烧区Ti与O的优先反应;燃烧区形成的TiO2,V2O5和Cr2O3混合氧化物和熔凝区O在Ti中大量固溶共同终止了O向合金基体的继续扩散,从而使Ti-V-Cr阻燃钛合金表现出优异的阻燃功能性.

关键词：阻燃钛合金、燃烧产物、微观组织、钛火机理

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资助基金：国家自然科学基金批准号:51471155和航空科学基金批准号:20123021004资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant No.51471155 and the Aviation Science Foundation of China Grant No.20123021004.

在线出版日期：2016-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：217-226