电镀Cr涂层对TC4钛合金燃烧性能的影响

作者：熊家帅; 黄进峰^*; 解国良; 喻嘉彬; 张诚; 邵磊; 王亚宇; 李洪莹; 何光宇

来源：工程科学学报, 2020, 42(08): 1007-1017.

DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2019.08.10.001

• TC4
• 镀Cr
• 燃烧
• 氧
• 扩散

通过对镀有不同厚度(0、15、30、60μm)Cr涂层的TC4钛合金在不同氧压下进行的富氧点燃试验,研究了镀Cr层厚度对TC4钛合金燃烧性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)、能谱分析(Energy dispersive spectrometer,EDS)和X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)等手段进行显微组织分析.结果表明:当Cr层厚度为15μm和30μm时,对TC4的燃烧临界氧压无明显影响,而Cr层厚度增加到60μm时,可将TC4的燃烧临界氧压由0.07 MPa提高至0.15 MPa.同时,燃烧速率随Cr层厚度的增加而降低,说明Cr层厚度的增加能有效抑制火焰传播速度.其作用机理可能是在燃烧的过程中,表层Cr元素通过固相扩散、熔化等方式进入熔池,与合金中的Al、V元素共同析出,形成了弥散分布的富Cr、Al、V相,并减少了Al与O的结合,对O元素的扩散有阻碍作用,从而降低了燃烧速率.

• 单位
  北京科技大学; 新金属材料国家重点实验室; 空军工程大学航空航天工程学院