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文档简介

利用激光重熔制备纯钛表面高温耐氧化涂层技术的研究钛及钛合金是20世纪50年代发展起来的一种重要的金属,因其具有质量轻、强度高、耐腐蚀、生物相容性好等一系列优良特点,被广泛应用于航空航天、船舶、化工、医疗器械等领域,并创造了巨大的经济和社会效益。但是,钛及钛合金的高温抗氧化性较差,特别是当温度超过600℃时,钛及其合金的氧化及氧脆,降低了钛及钛合金优良性能,制约了其使用范围。因此,对钛及钛合金进行表面改性,使基体与改性涂层结合起来,在提高了高温抗氧化性的同时,对保证钛合金优异的使用性能具有重大而深远的意义。本文以纯钛（TA1）为基体,通过等离子喷涂以及电弧喷涂在其表面制备了纯Al涂层以及Ni/Al复合涂层,对涂层采用不同参数的激光重熔处理,使涂层与基体间发生冶金反应,再对反应充分的涂层进行相同时间、不同温度的高温氧化试验,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等设备仪器对这些涂层进行组织分析以及性能测试,研究了不同工艺参数下涂层的组织变化、元素间的扩散规律以及不同温度氧化后涂层的抗氧化性能。研究表明:对于纯Al涂层,经激光重熔处理后反应充分时,涂层中的主要成相为TiAl<sub>3</sub>相,该相具有良好的抗高温氧化性能,在经过不同温度的高温氧化过程中,该相做为富铝相可以提供足够的Al元素来与O结合生成Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>。Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的形成在表面建立起连续而致密的氧化膜,从而减缓氧化速度。而对于Ni/Al复合涂层,经激光重熔处理后反应充分时,涂层中的主要成相为Ni<sub>2</sub>Al<sub>3</sub>相,该相具有良好的抗高温氧化性能,经过不同温度高温氧化后,涂层中的Ni元素作为阻挡层很好的阻挡了Ti元素和Al元素之间的互扩散,同时涂层表面形成连续且致密的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>氧化膜以及大量NiAl相,

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