热处理对TA15钛合金摩擦磨损性能的影响

研究了热处理温度(820、900、980和1030℃)对TA15钛合金微观组织及摩擦磨损性能的影响。利用光学显微镜观察合金在不同温度下的微观组织,显微维氏硬度计测定合金的表面硬度,并采用HT-500型摩擦磨损试验机检测合金的摩擦磨损性能,利用SEM、EDS、XRD分析磨痕的微观组织、化学成分及相组成。结果表明,随着温度的升高,等轴初生α相不断减少,亚稳定β相不断分解,形成针片状(α+β)相;显微硬度由300 HV0.1提高到550 HV0.1;室温摩擦系数由0.42降低为0.2,比磨损率也大大降低。

热处理对TA15钛合金组织的影响

研究了从820℃、900℃、980℃和1030℃水冷、空冷和炉冷对TA15钛合金微观组织和硬度的影响。结果表明,随着加热温度的升高,初生等轴α相不断减少,亚稳定β相不断分解,形成细小的次生针状α相(αs);随着冷却速度的降低,合金的组织向针状和片状(α+β)相转变。显微硬度随加热温度的升高而提高,而冷却方式对其硬度影响不大。

TA15合金在不同温度下的氧化行为

研究了TA15合金在650℃、750℃、800℃和850℃静态空气中的高温氧化行为。采用XRD、SEM、EDS分析了TA15合金表面氧化膜的相组成、显微组织和化学成分。结果表明,在650℃恒温氧化100 h时,TA15合金表面发生微弱的氧化;在750℃氧化100 h时,氧化产物中出现Ti O2和Al2O3;而在800℃氧化100 h和850℃氧化30 h时氧化皮发生剥落,且氧化产物中出现了Ti3Al有害相。随着温度升高,TA15合金氧化增重增加。高温下氧化产物主要是Ti O2和Al2O3,且未形成连续致密的Al2O3氧化膜。随着温度的升高,危害性氧化物增多。

TA15合金Cr-Si复合渗层的热腐蚀行为

采用双层辉光等离子表面冶金技术对TA15合金进行了Cr-Si复合渗处理,以形成Cr-Si复合渗层。随后将TA15合金置于700℃硫酸钠(Na_2SO_4)盐浴中热腐蚀100 h,以研究Cr-Si复合渗层能否提高TA15合金的热腐蚀性能。结果表明,经Cr-Si复合渗的TA15合金热腐蚀增重较无Cr-Si复合渗层的TA15合金大大减小,即Cr-Si复合渗明显提高了TA15合金的耐热腐蚀性能。其原因是,Cr-Si复合渗层均匀、致密,在热腐蚀过程中形成Cr_2O_3和SiO_2氧化膜,保护合金不受腐蚀。