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定向凝固下Ti-48Al合金與不同氧化物鑄型涂層界面反應(yīng)的研究
DOI:
作者:
作者單位:

中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院,中國礦業(yè)大學(xué) 材料學(xué)院

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基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目（面上項目，重點(diǎn)項目，重大項目）


Interaction Between the Ti-48Al Alloy and Ceramic Materials During the Solidification Process
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Affiliation:

Fund Project:

National Natural Science Foundation (51304198), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (2013106; 20141134; 2014028-08)

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    摘要:

    通過SEM、EDS以及XRD等檢測方法對Ti-48Al合金分別與Al2O3、Y2O3、ZrO2鑄型涂層的界面反應(yīng)處的微觀組織、元素分布以及界面處的相組成等進(jìn)行檢測；同時結(jié)合對界面處的硬度測量，得到界面反應(yīng)層厚度。結(jié)果表明，合金熔體與不同鑄型涂層均發(fā)生了界面反應(yīng)。鑄型涂層材料不同，界面反應(yīng)劇烈程度也不同。反應(yīng)過程中在熔體和擴(kuò)散元素的沖擊下，物理侵蝕和化學(xué)反應(yīng)同時存在形成了反應(yīng)層，反應(yīng)的強(qiáng)弱則與涂層材料有關(guān)。更值得注意的是，對鈦鋁合金與鑄型涂層的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計算。研究還表明，熔體在界面處的反應(yīng)層主要由涂層材料的脫落擴(kuò)散程度控制，涂層中的元素尤其是O元素的擴(kuò)散是控制界面反應(yīng)進(jìn)程的重要因素。

    Abstract:

    The effect of Al2O3, Y2O3 and ZrO2 coating materials to the Ti-48Al alloys on the metal-coating interface, alloy chemical composition and microstructure is evaluated by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis, respectively. Microhardness variation from the surface to the inside of the samples was compared. The results indicate that inordinate interaction occurred at the interface between the coating and the melt. The crucible layer was found to suffer chemical dissolution and some physical erosion by the molten alloy and the extent of that dissolution, depend partly on the coating material. Additionally, The thermodynamics of the TiAl/Oxide reactions have been studied, and the main mechanism responsible for the contamination of the directional solidification samples is diffusion controlled dissolution of the coatings in the melt which leads to an increase of oxygen content in the matrix.

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引用本文

隋艷偉,馮坤,程成,戚繼球,何業(yè)增,委福祥,孟慶坤,孫智,沈承金.定向凝固下Ti-48Al合金與不同氧化物鑄型涂層界面反應(yīng)的研究[J].稀有金屬材料與工程,2016,45(12):3062~3067.[Sui Yanwei, Feng Kun, Cheng Cheng, Qi Jiqiu, He Yezeng, Wei Fuxiang, Meng Qingkun, Sun Zhi, Shen Chengjin. Interaction Between the Ti-48Al Alloy and Ceramic Materials During the Solidification Process[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2016,45(12):3062~3067.]
DOI：[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2016-01-14
  • 最后修改日期:2016-02-05
  • 錄用日期:2016-03-30
  • 在線發(fā)布日期: 2017-02-06
  • 出版日期: