cr v在ti al系合金中合金化效应及扩散理论研究word格式论文.docxVIP

太原理..r人与 硕士研究生学位论文a=O.385nm(a==b) ，cO.858 nm ，铀比c/a 约为 2.23. TiAI3 因具有较高的铝合量，所以 其密度低至 3.3g1cm3，且具有良好的抗氧化性能〈主要原国是 Al 含量比较高，易形成 具有致密的氧化保护膜 Ah03)。而且Ti 在 A l 中的扩散速率比较低， TiA13 与 AI 基体的 错配度又较小(约为 2.0%) ，与其他向类合念相比，使其共有优越的综合性能。表 1- 1 Ti-AI 系金属问化合物与 Ni 基高温合会的性能比较Table 1-1 The prope同y ofinten丑etallic Ti-AJ series alloy comparison 10 one ofNi based alJoy性能η3A1 ;葵合金TiAI 基合金 TiAIJ 基合金 Ni 基高泪合金密度l(gIcm3)4.1 4.73.74.33.37.9 8.5弹性摸索IGPa100 145160 180216206屈服强度IMpa700-990350-600800-1200抗拉强度IMpa800-门40440 7001250-1450主激塑性肌2 101 43 25高源塑性I(%rc)1 0 20/66010 60/87020-80/870抗蠕变极限JC750750-950800 1090抗氧化极限rc650800-950500870-1090室源断裂韧皮IMPa .ml1213-3510-3030 100晶体结构DOl9LloD022fcc/LJ 2太原理 J.:火 T:硕士研究生学价论文丁iJAl (α2 相)为长程 有序 的 DOl9 六方结 构，空间群为 P63/mmc ，品格常数 a=0.576nm(a=b) ，c=O.461nm ，轴比c/a 约为 0.8. Ti3A1 的熔点为 1600C ，密度为 4.20 g/cm3 。该合余的热导率较低， 与普通钦合金十分 相似， 具有较低的线膨胀系数，这对 其应用卡分有利。Ti-AI 系金属问化合物与高强度镇基高混合金相 比， 有着比较低的密度和较高的炜 点，被认为 是新一代高温结构的候选材料。表 1-1 是 Ti-AI 系余屈问化合物与 Ni 基高温 合余的主要性能比较[4] 0li!i过表 1-1 可以看出， Ti3AI 与 TiAl 基合金相比性能差别相对较 小。而T?AI ;在合余 密度更低，弹性模量更高，所以 币AI 比 Ti3A1 基合金更具有优越性。由于 TiAl 基合金 性能与 Ni 基高混合金 极其相近，而其密度蚓只有高温 合余 的一半，因而是 Ni 基高温合 金最理想的普代材料 ，可以广泛应用于航空发动 机和汽车的高温部件上。 TiAI 基合余硬 度较低，耐磨性较 差 ，而航空发动机许多零部件的工作环境比较恶劣 ，常存在高混氧化 与高温摩擦同时存在的复杂工况 ，所以对其硬度和耐磨性有较高的要求。鉴于以上问题， 国内外研究者对改善其性能进行了大量研究 [5-1匀。1.3 合金元素对 Ti-A J 系金属间化合物性能的影晌合余化是指在原有 化学成分中添加其他含金元素， 从而使其 一种或几种性能得到明 显改善的工艺技 术。添加的合金元素有很多，如: Cr、Mn ，Sc、Y、La 、Hf ，Fe、Co、 Ni 、Cu 、Ag 、Au，Zn 、Hg 、Ga、Ge 、C、V 、Nb 、Ta 、Mo 、W 、Zr 、Cd 、As . Si 、 Sn 和 Pb 等等。在实验方丽，舍余元素对 Ti-AI 系金属问化合物性能的影响大致可以分 为以下几种:王锻等[6)人认 为 : 合金元素; Si 的)JII入可以改善 TiAI 基合余 的抗氧化性能，添加旺 元素后 ，氧化层内形成了品态或非晶态 的 Si02 层 ，连续并且致密，它与 A 1203 层一起 作用阻碍了内氧化的进行:加入 W 和 Mo 等元素对 TiAI 基合金进行合金化，也可以降 低氧在合金中的溶解度，从而抑制了合金的内氧化，并且改善了内部氧化层中的 A 1203 结构，使其形成了相互连接的网状结构。王华明等[7-8)人采用激光气体(主要是 N2)合金化法，制造出了陶瓷/金属基耐磨复合材料表面改性层，它是 以 TiN 、TiC 等硬质增强相的快速凝固而形成的 。该改性层与基体之间完全为冶金结 合，其显微组织〈以 TiN 、TiC 等硬质增强相的快速凝固而形成的太原理， 入学硕十研究生学校论文组织)从浴池底部向自由表面 呈梯度渐变，对基体的许多力学性能都十分有利。2008 年贺志勇等(9)人采用等离子渗镀技术在 TiAI 基合余表面进行了 Cr 元素表面含 金化处理。研究