專利名稱：一種鈦鋁金屬間化合物的表面處理技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬的高溫防護、表面處理技術，特別提供了一種鈦鋁金屬間化合物的表面處理技術。
鈦鋁金屬間化合物由于具有低密度、高剛度及優(yōu)良的高溫性能，是理想的高溫結構材料。但該合金在800℃以上使用時，其抗氧化能力不足是亟待解決的關鍵問題。為提高鈦鋁的抗氧化性能，通過施加防護涂層取得了很好的效果，如美國開發(fā)的低壓等離子噴涂Ti-51Al-12Cr涂層[M.P.Brady,et al,JOM.48,46(1996)Submitted to US patent office,(1996)]和我們的濺射Ti-50Al-10Cr[唐兆麟，王福會，吳維申請中國發(fā)明專利(1997.3),NO.9710935.2]涂層。然而，該方法對于形狀復雜的部件，難以施涂均勻，且涂層成本高。而表面處理技術相對設備簡單，成本低。研究表明，低氧壓[S.Taniguchi,MRS Bulletin,10,31(1994)]、及流化床處理[H.Kawaura,et al,《Structural Intermetallics 1997》,M.V.Nathal et al,Eds,(TMS,1997),P377]不同程度地提高了鈦鋁的抗氧化性能，但前者提高鈦鋁的抗氧化性能有限，難以達到實用要求，而流化床處理成本亦較高。所以發(fā)展經濟實用的表面處理技術是鈦鋁合金在800℃以上應用的前提。
本發(fā)明的目的在于為預期在800℃以上工作的鈦鋁合金部件提供經濟實用的表面防護技術，用以提高其抗高溫氧化性能。
本發(fā)明提供了一種鈦鋁金屬間化合物的表面處理技術，其特征在于將工件浸入濃度為60～90％之間的磷酸的水溶液或酒精溶液中進行處理，處理溫度室溫，時間1～30分鐘。
本發(fā)明處理方法、設備、工藝十分簡單，成本低，且適合于任何形狀復雜的部件。和防護涂層相比，該技術適合于任何形狀復雜的部件，且成本低。和低氧壓處理相比，該技術提高鈦鋁的抗氧化性能效果更好，完全達到實用要求，而和流化床處理相比，該處理技術，設備簡單，成本低。
下面通過實施例詳述本發(fā)明。
實施例l Ti-50Al合金的磷酸處理鑄造Ti-50Al合金基本上是單一的γ型合金，其在800℃以上抗氧化性能差。對其實施磷酸處理。處理介質為85％的磷酸水溶液，將鈦鋁合金放入處理介質中20分鐘，取出晾干。經過處理后的鈦鋁合金在850℃表現(xiàn)出很好的抗循環(huán)氧化能力，循環(huán)氧化500小時未見氧化皮剝落，而未經任何處理的TiAl合金在850℃循環(huán)氧化20小時即見氧化皮剝落。
實施例2 Ti-48Al-Cr合金的磷酸處理鑄造Ti-48Al-Cr合金具有γ(TiAl)+α2(Ti3Al)雙相組織，其在800℃以上抗氧化性能差。對其實施磷酸處理。處理介質為80％的磷酸水溶液，將TiAl合金放入處理介質中30分鐘，取出晾干。經過處理后的Ti-48Al-Cr合金在900℃表現(xiàn)出很好的抗循環(huán)氧化能力，循環(huán)氧化400小時未見氧化皮剝落，而未經任何處理的Ti-48Al-Cr合金在900℃循環(huán)氧化100小時即見氧化皮剝落。
實施例3 Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的磷酸處理鑄造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金具有γ(TiAl)+α2(Ti3Al)雙相組織，其在800℃以上抗氧化性能差。對其實施磷酸處理。處理介質為70％的磷酸水溶液，將TiAl合金放入處理介質中30分鐘，取出晾干。經過處理后的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在800℃表現(xiàn)出很好的抗循環(huán)氧化能力，循環(huán)氧化1000小時未見氧化皮剝落，而未經任何處理的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在800℃循環(huán)氧化100小時即見氧化皮剝落。
權利要求
1．一種鈦鋁金屬間化合物的表面處理技術，其特征在于將工件浸入濃度為60～90％之間的磷酸的水溶液或酒精溶液中進行處理，處理溫度室溫，時間1～30分鐘。
全文摘要
一種鈦鋁金屬間化合物的表面處理技術,將工件浸入濃度為60～90%之間的磷酸的水溶液或酒精溶液中進行處理,處理溫度室溫,時間1～30分鐘。本發(fā)明處理方法、設備、工藝十分簡單,成本低,且適合于任何形狀復雜的部件。和防護涂層相比,該技術適合于任何形狀復雜的部件,且成本低。和低氧壓處理相比,該技術提高鈦鋁的抗氧化性能效果更好,完全達到實用要求,而和流化床處理相比,該處理技術,設備簡單,成本低。
文檔編號C23C22/05GK1228481SQ98113810
公開日1999年9月15日 申請日期1998年3月5日 優(yōu)先權日1998年3月5日
發(fā)明者王福會, 唐兆麟, 吳維 申請人:中國科學院金屬腐蝕與防護研究所