第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

摘 要:目的通过表面涂层提高高温钛合金Ti65的抗高温氧化性能。方法 采用喷涂法在Ti65合金基体上制备以磷酸铝为粘结剂，以Al和Al/SiC为填料的两种磷酸盐抗高温氧化复合涂层。研究Ti65合金和涂层样品在650 ℃准等温，静态空气条件下的氧化动力学行为。用XRD和SEM/EDS分别对涂层样品氧化前后的物相组成、组织形貌和微区成分进行表征分析；用电子探针(EPMA)分析涂层样品的元素分布情况。结果 650 ℃抗高温氧化实验结果表明，磷酸盐涂层样品的准等温氧化动力学曲线均符合抛物线规律，两种涂层样品的抛物线氧化速率常数kp分别为3.922×10-2mg·cm-2·h-1/2，1.768×10-2mg·cm-2·h-1/2和2.48×10-2mg·cm-2·h-1/2，3.385×10-4mg·cm-2·h-1/2，均小于Ti65合金，氧化增重显著降低。以Al/SiC为填料的磷酸铝涂层的抗氧化性能最好，氧化1000 h重量增加0.20 mg/cm2，约为Ti65基体氧化增重(1.13 mg/cm2)的1/6。微观分析结果表明，两种磷酸盐涂层样品在650 ℃准等温氧化后，涂层与基体形成扩散层，生成TiAl3金属间化合物，涂层表面均保持完好，没有裂纹和孔隙，有效阻止氧元素向Ti65基体的扩散，保护基体不受氧化。结论 磷酸盐涂层能有效阻止650 ℃温度下氧向Ti65合金基体扩散，具有优异的抗高温氧化性能。

钛合金高温防护涂层，无机磷酸盐高温涂料，抗高温氧化