用EB-PVD法制备Ti-Al/Nb层板复合材料的研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了0.2mm厚由24层Ti-Al和23层Nb交替叠加而成的Ti-Al/Nb层板复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对其物相组成和断口形貌等与Ti-Al单层材料进行了对比分析。结果表明,Ti-Al/Nb层板复合材料的界面明晰,层间距约为8μm;Ti-Al层由γ相和τ相组成,其成分呈梯度变化,且平均成分与原始铸锭的成分偏差较大,但未发现Ti-Al单层材料中看到的分层现象;Ti-Al/Nb层板复合材料具有比Ti-Al单层材料更好的韧性。

304不锈钢/Ti-45Al-8Nb电火花沉积涂层在熔锌中的腐蚀行为

以304不锈钢为基材,Ti-45Al-8Nb金属间化合物为电极,制备电火花沉积涂层,并研究其在锌液中的腐蚀行为。结果表明,涂层与基体呈冶金结合,是电极材料与基体材料剧烈重熔扩散的产物。相比304不锈钢,涂层样品的耐熔锌腐蚀性能显著提升,表现为孕育型腐蚀,孕育期为15天。涂层的腐蚀最初发生于样品的棱角处,属于典型的裂纹-瓦解机制。涂层碎片与锌液发生少量元素扩散,生成富Fe、Al的腐蚀产物。依据润湿的相关理论,讨论了涂层中原生裂纹对涂层耐熔锌腐蚀性能的影响。如果适当改善沉积工艺,减少涂层裂纹,有望延长涂层的使用寿命。

激光沉积制备A15-Nb_3Al/B2叠层金属间化合物复合材料

铌基金属间化合物是一种潜在高温结构材料,室温脆性大。用Nb-12Ti-22Al和Nb-40Ti-15Al两种混合粉末,经激光沉积分别合成制备了A15-Nb3Al金属间化合物脆性涂层和韧性B2结构合金涂层。通过对制备工艺的研究,基本实现了每层成分和层厚的控制,利用韧脆相间层层叠加方法用激光制备出不同层厚比的脆韧相间A15-Nb3Al/B2叠层结构金属间化合物基复合材料。叠层复合材料的元素成分、显微组织和显微硬度均呈周期性变化,界面存在渐变过渡。叠层结构Nb基金属间化合物复合材料具有良好的室温和高温强度,性能呈各向异性。随着脆韧层厚比的增大,叠层复合材料的强度增加,在水平、竖直两方向的室温屈服强度最高分别可达1030 MPa和871 MPa,900℃屈服强度最高分别为301 MPa和267 MPa。