文档名：钛铝系合金的非等温氧化特性
摘要：采用TGA/DSC同步热分析实验,SEM和EPMA表征及理论计算等方法对TiAl和Ti3Al合金在纯氧气氛下1450～1570℃的非等温氧化行为进行研究.结果表明:当氧化温度高于TiAl合金熔点时,TiAl合金熔体表面形成连续、致密的Al2O3阻氧层;熔体中Al与O反应的吉布斯自由能比Ti,Cr和Nb低50～150kJ?mol-1,TiAl合金熔体中Al原子的扩散系数(D)约为Ti原子的1.7倍,Al原子不断扩散到熔体表面,且优先与O反应形成连续、致密的Al2O3层;Al2O3阻氧层阻隔氧和金属离子向基体内外扩散,且TiAl合金熔化吸热,降低基体温度,减缓氧化速率,使TiAl合金在1450～1570℃范围的抗非等温氧化性优于Ti3Al合金.
Abstract：Thenon-isothermaloxidationbehaviorsofTiAlandTi3Alalloysat1450-1570℃inapureoxygenatmospherewerestudiedbyusingTGA/DSCsimultaneousthermalanalysis,SEMandEPMAcharacterizationsandtheoreticalcalculation.TheresultsshowthatacontinuousdenseAl2O3barrierlayerisformedonthemeltsurfaceofTiAlalloy,whentheoxidationtemperatureishigherthanthemeltingpointofTiAlalloy.TheGibbsfreeenergyofAlreactingwithOinthemeltis50-150kJ?mol-1lowerthanthatofTi,CrandNb.Thediffusioncoefficient(D)ofAlatominthemeltofTiAlalloyisabout1.7timesthatofTiatom.TheAlatomscontinuetodiffusetothemeltsurfaceandpreferentiallyreactwithOtoformacontinuousanddenseAl2O3layer.TheAl2O3barrierlayereffectivelyhindersthediffusionofoxygenandmetalionsinsideandoutsidethematrix.TiAlalloymeltsandabsorbsheattoreducethematrixtemperatureandslowsdowntheoxidationrate,resultinginthenon-isothermaloxidationresistanceofTiAlalloyisbetterthanthatofTi3Alalloyinrangeof1450-1570℃.
作者：欧阳佩旋 陈航 孙若晨 李培杰 弭光宝 Author：OUYANGPeixuan CHENHang SUNRuochen LIPeijie MIGuangbao
作者单位：清华大学新材料国际研发中心,北京100084;北方工业大学机械与材料工程学院,北京100144辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新123000中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室,北京100095清华大学新材料国际研发中心,北京100084
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TG146.2
关键词：TiAl合金 非等温氧化 氧化机理 氧化动力学 着火
Keywords：TiAlalloy non-isothermaloxidation oxidationmechanism oxidationkinetics ignition
机标分类号：TG146.2TD752.2O643.21
在线出版日期：2024年7月3日
基金项目：国家自然科学基金，中国航发自主创新专项，中国航发自主创新专项钛铝系合金的非等温氧化特性[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(5)欧阳佩旋 陈航 孙若晨 李培杰 弭光宝采用TGA/DSC同步热分析实验,SEM和EPMA表征及理论计算等方法对TiAl和Ti3Al合金在纯氧气氛下1450～1570℃的非等温氧化行为进行研究.结果表明:当氧化温度高于TiAl合金熔点时,TiAl合金熔体表面形成连续、致密的Al2O3阻氧层;熔...参考文献和引证文献
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