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钛的除色涂层的x射线和金相分析 UDC 621.785f782f295:539.26

钛的除色涂层的x射线和金相分析

UDC 621.785f782f295:539.26

D. S . GilT gur, A. S . Berenblyum, and L. N. Tartakovskaya


钛合金的单组分热扩散涂层不能改善在摩擦下工作的某些部件的性能。

研究了钛及其合金与铬和硅的复杂扩散饱和。扩散混合物的粉末铬和硅的比例为1:1。涂层在800-900℃的真空炉(10~3-10-4 mm Hg)中沉积,

磨损试验表明,镀色钛合金可用于制造摩擦件。

通过对48X8X5 mm的平行六面体试样进行切片,用x射线结构和金相分析确定了扩散涂层的相组成。扩散涂层后,我们制备了斜率为10f的显微切片,可以在30的距离内观察扩散涂层。

x射线照片是在ur - 55a铜辐射装置中拍摄的。镍滤光片被用来吸收1/3辐射。扩散涂层中除了a-Ti外,还发现了钛-铬、钛-硅、铬-镍和铬相。此外,有几行可能与三组分相反应。

所获得的数据与Ti - cr、Ti - Si和Cr-Si系统[1]的相图相匹配。

在800-900℃时,铬形成固溶体和金属间化合物TiCr2[2]。硅几乎不溶于钛,在这些化合物中,只有tii没有被观察到;在给定的条件下它的形成是困难的。

为了进行比较,我们构建了一个图表,通过涂层的深度和显微硬度来显示相的定量分布(图1)。可以看到,铬和硅复合扩散涂层在钛上具有以下特征。


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1) 纯铬存在于不超过10的表面层中;

2) TiCr2和TiSi2浓度最高的深度为10-20M,其深度比TiSi2更大。这证实了铬在钛中的扩散系数高于硅的数据。

有趣的是,即使样品经过处理后在空气中冷却,也会在涂层中形成被铬稳定的3-钛。

x射线结构分析的数据与金相分析结果相吻合(图2)。

表面区域(图2)由产物和钛与其他的组件。金属间化合物化合物的钛、铬、和硅。金属间化合物的数量随着深度的增加而减少(图2b)。冷却过程中钛共析分解的结果,在钛晶界处形成了TiCr2,如图2c, d所示。

译自Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov,第10号,第52-53页,1968年10月


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图2所示。1型钛a)区着色涂层的微观结构b) 2区;c) 3区;4 d)区;e)区5;f)区6。减少了一半的区域。

在深度45-55m时(图2e),主要成分为钛;还有少量的TiCr2。与其它区域相比,该区域的刻蚀性较低。在这个区域的下面是纯a钛(图2f),它保留了原来的结构。e

结论

1. 对饱和铬、硅的钛扩散涂层的相组成进行了测定。

2. 通过涂层的深度确定了相的分布。

3. 结果表明,铬和硅在钛的析色过程中发生复合扩散


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