金属热处理

作者：王存喜, 梁国栋, 田兴达, 李涌泉

单位：1.北方民族大学 材料科学与工程学院, 宁夏 银川 750021;；2.北方民族大学 机电工程学院, 宁夏 银川 750021

关键词：TiAlNb9合金,包埋渗法,硅-硼-钇共渗层,热冲击性能

基金：国家自然科学基金(51961003, 52161009);宁夏自然科学基金(2022AAC03224);服务宁夏九大产业专项(FWNX42)

采用15Si-4B-8NaF-2Y2O3-71Al2O3(质量分数, %)渗剂包埋渗法在TiAlNb9合金表面制备了B-Y改性的硅化物渗层, 并通过扫描电镜、X射线衍射仪及电子探针分析了渗层的结构及相组成, 对比研究了Si-B-Y共渗层制备前后TiAlNb9合金热冲击性能的变化。结果表明, 经1050 ℃保温6 h所制备的Si-B-Y共渗层具有组织均匀致密的复合结构, 厚约14 μm, 其外层主要为TiB2相和(Ti, Nb)Si2相, 中间层为(Ti, Nb)5Si3相, 内层为TiAl2相和少量TiB相。在1000 ℃热冲击下, TiAlNb9基体裂纹一旦产生, 将会持续扩展, 中间会有树枝状裂纹产生, 在热冲击47次后出现贯穿性裂纹;而Si-B-Y共渗层裂纹萌生时间较长, 裂纹的萌生具有多发和弥散性, 随着热冲击次数的增加, 最终多处细小裂纹汇合一处, 在热冲击59次后贯穿基体, 但裂纹未在膜基界面处发生横向扩展, 且整体渗层未出现脱落的现象, 表明Si-B-Y共渗层可以在一定程度上提高TiAlNb9合金的抗热冲击性能。

来源：2023年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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