TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti5Si3 /Ti3Al复合涂层

黄开金; 黄晚霞; 林鑫; 王爱华

doi:10.16080/j.issn1671–833x.2018.23/24.046

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TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti5Si3 /Ti3Al复合涂层

论坛 | 更新时间：2025-10-30

- TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti5Si3 /Ti3Al复合涂层
- 航空制造技术 2018年61卷第23/24期
- 作者机构：
  
  1. 华中科技大学模具技术及材料成形国家重点实验室,武汉,430074
  2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16080/j.issn1671–833x.2018.23/24.046
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
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黄开金，黄晚霞，林鑫，王爱华. TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti5Si3 /Ti3Al复合涂层[J]. 航空制造技术, 2018, 61(23/24): 46-51. HUANG Kaijin, HUANG Wanxia, LIN Xin, WANG Aihua. Laser Alloying for Improvement of Oxidation Resistance at 1000℃ of Ti5Si3/Ti3Al Composite Coating on TA2 Titanium Alloy[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2018, 61(23/24): 46-51.

HUANG Kaijin, HUANG Wanxia, LIN Xin, et al. Laser Alloying for Improvement of Oxidation Resistance at 1000℃ of Ti5Si3/Ti3Al Composite Coating on TA2 Titanium Alloy[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2018, 61(23/24).
黄开金，黄晚霞，林鑫，王爱华. TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti5Si3 /Ti3Al复合涂层[J]. 航空制造技术, 2018, 61(23/24): 46-51. HUANG Kaijin, HUANG Wanxia, LIN Xin, WANG Aihua. Laser Alloying for Improvement of Oxidation Resistance at 1000℃ of Ti5Si3/Ti3Al Composite Coating on TA2 Titanium Alloy[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2018, 61(23/24): 46-51. DOI： 10.16080/j.issn1671–833x.2018.23/24.046.

HUANG Kaijin, HUANG Wanxia, LIN Xin, et al. Laser Alloying for Improvement of Oxidation Resistance at 1000℃ of Ti5Si3/Ti3Al Composite Coating on TA2 Titanium Alloy[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2018, 61(23/24). DOI： 10.16080/j.issn1671–833x.2018.23/24.046.

摘要

为了提高钛和钛合金表面的抗高温氧化能力，使用先预置一层硅粉后预置一层铝粉方式，采用激光合金化技术在TA2 钛表面制备出耐1000℃高温的Ti5Si3/Ti3Al 复合涂层，并采用XRD、SEM 和等温氧化技术对激光合金化后涂层的组织特征和1000℃、50h 空气等温氧化性能进行了系统研究。研究结果表明：涂层主要由初生的Ti5Si3相和Ti5Si3/Ti3Al 共晶组织组成；复合涂层经过1000℃、50h 空气等温氧化后的氧化增重速率约为基体的1/12；复合涂层的氧化产物主要是TiO2、Al2O3 和SiO2 ；复合涂层中Ti5Si3 和Ti3Al 两相的存在是其抗高温氧化性能提高的主要原因。

Abstract

To improve the high temperature oxidation resistance of titanium and titanium alloys

a Ti5Si3/Ti3Al composite coating with oxidation resistance at 1000℃ was prepared by laser alloying on TA2 titanium alloy with inner layer of silicon powder and outer layer of aluminum powder. XRD

SEM and isothermal oxidation technology were used to study the microstructure and the air isothermal oxidation performance of the coating at 1000℃ for 50h. The results show that the composite coating is mainly composed of primary Ti5Si3 phase and Ti5Si3/Ti3Al eutectic structure; the oxidative weight gain rate of the composite coating is about one twelfth of that of the substrate; the oxidation products of the composite coating are mainly TiO2

Al2O3 and SiO2; the existence of two phases Ti5Si3 and Ti3Al in the composite coating is the main reason for the improvement of its oxidation resistance at 1000℃ .

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