激光熔覆Ti-Al金属间化合物复合涂层的显微组织和性能

摘要：

以Ti和Al在高温下的化学反应热力学条件为依据,利用激光熔覆技术在ZL117铝活塞零件表面制备金属间化合物TiAl3增强的Al基复合涂层.借助XRD、EDS和XPS分析涂层的物相组成和结构特征,通过OM和SEM观察涂层的表面宏观形貌及其内部显微组织,运用马弗炉测试了熔覆涂层在静态空气中的高温抗氧化性能.结果表明,复合涂层主要由浅灰色网状组织TiAl3、暗灰色网状间隙相α(Al)和少量晶须状Si组成.复合涂层中Ti以TiAl3形式存在,在TiAl3中结合能分别为460.53 eV(Ti2p1峰)和454.96 eV(Ti2p3峰);Al则以TiAl3、Al2O3和Al的形式存在,3种物相中Al的结合能分别为73.60、75.82和72.90 eV.600℃恒温80 h下的氧化动力学曲线显示,相同氧化条件下,涂层氧化增质较为平缓,氧化速率小,具有较好的相对高温抗氧化性能,相对高温抗氧化值最大为2.64.熔覆涂层表面氧化产物为Al2O3和TiO2,铝合金基体表面氧化产物为Al2O3和少量SiO2.

关键词：激光熔覆、金属间化合物、复合涂层、显微组织、抗氧化

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分类号：TN249;TB331(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61368003;云南省应用基础研究计划重点项目2016FA020;云南省中青年学术和技术带头人后备人才资助项目2014HB007 Project61368003supported by the National Nature Science Foundation of China;Project 2016FA020 supported by the Key Project of Applied Basic Research Program of Yunnan Province, China;Project 2014HB007 supported by theProject of Reserve Talent of Youthful and Middle-aged Academic Leaders in Yunnan Province, China

在线出版日期：2017-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1140-1147