双辉离子TiAl基合金表面Cr-Si共渗及改善其耐磨性能的研究.pdfVIP

· 9O · 材料导报 B：研究篇 2011年 2月(下)第 25卷第2期 双辉离子TiAI基合金表面cr—si共渗及改善其耐磨性能的研究 李亚非，张平则，林 凯，于进文 (南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京 211100) 摘要 利用辉光离子渗金属技术，在 TiAI基合金表面实现 Cr-Si共渗。用SEM、EDS、XRD分别研究了由1 号(880~C，2h，13mm)和2号(900C¨，4h，18ram)工艺参数制备的合金层形貌、化学成分和相结构。结果表明，1号渗 层厚度超过 10~／m，由外向内依次为T Si。层、A18Crs和 d2一Ti。Al层、合金过渡层 ，且与基体呈冶金结合 ；与之相 比，2 号渗层厚度仅为5~7x／m，表面为富Cr沉积层。摩擦磨损实验结果表明，1号和2号渗层室温耐磨性较基体分别提高 7．3倍和 4倍 ，高温(500℃)耐磨性提高26．5倍和 17．3倍 。 关键词 TiA1基合金 等离子渗金属 Ti5si3 耐磨性 Cr-SiAlloyedbyDoubleGlow PlasmaonTiAlBasedAlloySurface andW earResistanceM odification LIYafei，ZHANG Pingze，LIN Kai，YU Jinwen (SchoolofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Naming211100) Abstract Cr-SiwasalloyedonTiM basedalloysurfacebydoubleglow plasma，anddifferentlayerswerepre— paredfollowing differentparameters(sample1：880C，2h，13mm ；sample2：900C，4h，18mm )．Themorphology， compositionandphasestructurewereinvestigated．Theresultshowsthatthethicknessofalloyinglayerofsample1 reaches1O“m ，composedofTijSi3layer，intermetalliccompoundlayerandtransitionlayer，andtherearemetallurgical bondingamongthem．Whilethethicknessofalloyinglayerofsample2isonly5——7~／rn．Chromium depositionlayer formsontheoutersurfaceofalloyandtheweartestresultshowsthattheroom temperaturewearresistanceofsample 1andsample2increasesby7．3and4timesrespectivelycomparedwithoriginalTiM alloy．Hightemperaturewear resistanceofsample1an(1sample2increasesby26．5and17．3timesrespectivelybycontrast． Keywords TiAIbasedalloy，doubleglow plasmaalloying，Ti5Si3，wearresistance 随着航空宇航事业的 速发展 ，苛刻的服役条件对航空 能，而 TiA1合金高温磨损是一种伴随氧化腐蚀的磨损 。可 宇航用材料提出了更高的要求。TiAl基合金因具有密度低、 以预见，抗氧化性能的提高可有效改善合金的高温耐磨性。 比强度高及高温性能较好等特点而备受关注，被认为是未来 Cr元素较易与 C、Fe、A1等形成化合物，在等离子渗金