高频感应辅助燃烧合成Ti-Al涂层及其性能研究

采用高频感应辅助燃烧合成技术,在5CrNiMo钢表面制备低孔隙率Ti-Al涂层,分析了涂层组织、物相组成、显微硬度及抗铝液腐蚀性能。结果表明,Ti-Al涂层主要物相为Ti;Al、TiAl、TiAl;以及残留的Ti,未发现残留的Al及TiAl;。Ti-Al涂层形成受固-液反应机制控制,涂层组织遵循“球核环状”模型,压坯固有孔隙、间隙中气体及Al粉熔化后留下的位置在热爆反应过程中膨胀为该Ti-Al涂层的成孔机制。涂层平均硬度HV;为377.18,并且在涂层-基体界面处硬度波动最大。Ti-Al涂层在铝合金熔体中的腐蚀机制由液-固界面生成化合物及液态金属扩散进涂层联合控制,而非涂层溶解机制。

高频感应辅助自蔓延合成TiAl涂层的工艺参数优化

基于Deform建立了高频感应辅助自蔓延合成TiAl系涂层的二维模型,分析了反应前加热过程中基体和压坯的温度分布规律。设计了反应时刻压坯温差最小为实验目标的三因素三水平的工艺参数正交实验。结果表明:影响压坯温差的工艺参数的主次顺序依次为:感应电流、压坯致密度、压头材料。最优工艺参数组合为:感应电流300 A、压坯致密度88.5%、石墨压头。