钛及钛铝合金的高温氧化行为与防护

作     者：刘艳明 贾新碌 张依偲 赵兴兴 汪欣 LIU Yanming;JIA Xinlu;ZHANG Yicai;ZHAO Xingxing;WANG Xin

作者机构：西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 西安市高性能油气田材料重点实验室陕西西安710065 西北有色金属研究院陕西西安710016 

基　　金：国家自然科学基金项目(51701157,52071274) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-261) 陕西省创新人才推动计划-青年科技新星项目(2020KJXX-062) 西安石油大学研究生创新项目(YCS21111018) 陕西省大学生创新创业训练项目(S202110705065) 

出 版 物：《中国材料进展》 (Materials China)

年 卷 期：2023年第42卷第9期

页      码：699-721页

摘      要：钛及钛铝合金在航空航天领域应用广泛,但抗高温氧化性能不足是制约其发展的主要原因之一。基于几种典型钛合金(工业纯钛、近α-Ti合金、α+β钛合金、β钛合金)和钛铝合金(γ-TiAl、Ti_3Al)的高温氧化行为、氧化特点及失效机制,回顾了改善钛及钛铝合金抗高温氧化性能的主要途径,即合金化及表面改性。合金化需优化合金成分及含量,对钛及钛铝合金的抗高温氧化性能改善有限。表面改性包括涂覆高温防护涂层、表面合金化及表面强化,介绍了钛及钛铝合金表面9种防护涂层的发展现状,即Al涂层、Al-X涂层、Ti-Al-X涂层、MCrAlY涂层、准晶涂层、高熵合金涂层、惰性氧化物陶瓷涂层、搪瓷涂层及氮化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的制备方法、高温防护机理、改性手段、失效机制及应用局限。此外,介绍了4种表面合金化技术(热扩散、离子注入、预氧化及激光表面合金化)及表面强化技术在钛及钛铝合金高温防护中的应用现状。现阶段,结合计算机模拟、机器学习等先进手段,设计制备新型高温钛合金结构材料,同时设计和发展具有优异综合性能的高温防护涂层及相应的高效制备方法,是促进钛及钛铝合金高温应用的发展方向。

主 题 词：钛合金 高温氧化 合金化 高温防护涂层 失效机理 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.7502/j.issn.1674-3962.202204007

馆 藏 号：203124056...