Y一肠川合金具有低密度、较高的比强度和比刚度,以及优良的高温性能,被认为是一种极具应用潜力的新型高温结构材料。如何改善TIAI合金的高温抗氧化问题,是提高肠川合金使用温度的关键问题之一,同时,当肠川合金用作高温运动部件时,还必须提高其高温耐磨损性能。
本文利用激光表面合金化技术,用高纯C和C+Nb粉作为合金元素,在Ti-46户d一ZCr一1.SNb一IV铸态合金表面“原位”生长出肠C颗粒,使其表面形成了以肠C颗粒为增强相的复合材料表面改性层,并利用光学金相(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等实验手段,对激光表面改性层的显微组织、相组成进行了观察,并分析了显微组织与激光工艺参数的影响。对经激光表面改性后的试样在高温(870OC)抗氧化性能进行研究,同时还对激光表面改性层的室温耐磨损性能进行了研究,得出了以下主要结论:
(1)C+Nb表面合金化后,在T公U合金表面“原位”生长出TIC颗粒,TIC颗粒在合金表面是梯度分布,其体积分数由外向里逐渐减少,表面改性层与基体呈完全的冶金结合。
(2)激光表面改性层的显微组织受到激光工艺参数的影响,如滴胶厂家在功率和束斑直径相同的条件下,随着扫描速率的增加,生成的TIC颗粒形态由颗粒状逐渐向针片状过渡。
(3)在870OC条件下,经激光表面处理后的试样抗氧化性能明显提高,经C+Nb合金化的试样表现出较高的抗氧化性能。
(4)在870oC条件下,经100小时氧化后,TIC颗粒会发生分解。
(5)激光表面改性层的显微硬度由外向里连续降低,其最大硬度值与变化梯度受激光工艺参数的影响,扫描速率越慢,功率越大,其改性层的平均硬度值越高,硬度变化梯度越平缓。
(6)经C+Nb表面合金化试样室温滑动耐磨性明显提高,其耐磨机理表现为显微切削，www.sanyexin.com轻微的粘附转移和碳化物局部破碎剥落。
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