硫化処理によるTiAl合金の耐高温酸化性向上に関する研究
硫化处理提高TiAl合金高温抗氧化性能的研究
基本信息
- 批准号:08875132
- 负责人:
- 金额:$ 1.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
- 财政年份:1996
- 资助国家:日本
- 起止时间:1996 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、Ti-Al系金属間化合物の硫化腐食挙動を調査し、特に、TiAl合金の硫化動力学と腐食機構を解明するとともに、Tiの選択硫化反応によりTiAl_3層を形成させてTiAl合金の耐酸化性を改善する、新しい表面処理法を提案・実証した。得られた結果は、以下のように要約される。1 TiAl合金の硫化腐食は、反応初期における外層スケール(Al_2S_3とTi硫化物の混合相)の形成から内外複層スケール(Ti硫化物からなる内層と外層)の成長に移行し、この内層スケールの形成に対応して、合金表面にはTiAl_3(薄いTiAl_2を含む)層が形成される。腐食反応は、外層硫化物スケール中のカチオンの拡散が支配的である遷移期間を経て、後期には合金表面に形成されたAl濃度層中の相互拡散に支配される放物線速度則に従う。2 TiAl_3(TiAl_2を含む)層はTiの選択硫化によってAlが合金表面に取り残される結果として形成されることを示し、従来のAl拡散浸透処理法で見られるバースト現象は完全に抑制できることを明らかにした。このAl濃化現象を応用して、TiAl合金の耐酸化性を向上させる「硫化処理」法を新しく提案し、実験的に検証した。3 雰囲気の窒素ガスはTiAl_2層の耐高温酸化能を低下させることを指摘し、熱力学的考察から、酸素ポテンシャルの低下する合金表面ではTiNが形成し、このTiNは時間の経過とともに防食能に劣るTiO_2に酸化されるためであり、合金/スケール界面での窒素の触媒作用を含む酸化-窒素反応機構を提案した。4 Tiの選択窒化反応を利用して予め合金表面にTiNを形成させると、合金表面にAl濃化層(TiAl_2)が形成される。この窒化処理TiAl合金は、硫化処理と同様に、優れた耐高温酸化性を有する。
In this study, the sulfuration corrosion behavior of Ti-Al intermetallic compounds was investigated, especially the sulfuration kinetics and corrosion mechanism of TiAl alloys were investigated, the sulfuration reaction of Ti was studied, the TiAl3 layer was formed, and the acid resistance of TiAl alloys was improved. The following is a summary of the results. 1. Sulfide corrosion of TiAl alloy, the formation of outer layer (Al_2S_3 and Ti sulfide mixed phase), the migration of inner and outer layers (Ti sulfide mixed phase inner and outer layer), the formation of inner layer (TiAl_3(thin TiAl_2) mixed phase) and the formation of TiAl_3(TiAl_2) layer on the surface of TiAl alloy. The corrosion reaction, the diffusion of the sulfide in the outer layer, the migration period, the formation of the alloy surface, the diffusion of the Al concentration layer, and the linear velocity of the emission are controlled. 2. TiAl_3(TiAl_2) layer was formed on the surface of Ti alloy by selective sulfurization and Al diffusion treatment. This phenomenon of Al enrichment is proved by a new method called "sulfurization treatment" to improve the acid resistance of TiAl alloys. 3. The mechanism of TiN formation on the surface of TiAl_2 alloy was investigated by thermodynamics. The mechanism of TiN formation on the surface of TiAl_2 alloy was proposed. The selective oxidation reaction of Ti was used to form TiN and Al-enriched layer (TiAl_2) on the alloy surface. TiAl alloy treated by chemical treatment has the same effect as sulfurization treatment and excellent high temperature acidification resistance.
项目成果
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吉岡隆幸: "TiAl系金属間化合物の高温硫化挙動" 日本学術振興会123委員会研究報告. 35巻・2号. 221-233 (1994)
Takayuki Yoshioka:“TiAl基金属间化合物的高温硫化行为”日本学术振兴会123委员会研究报告第35卷第2期221-233(1994年)。
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吉岡隆幸: "硫化処理TiAl金属間化合物の耐高温酸化能の向上" 材料と環境. 45巻・12号. 712-716 (1996)
Takayuki Yoshioka:“硫化 TiAl 金属间化合物的高温抗氧化性的改进”材料与环境,第 45 卷,第 12 期。712-716 (1996)。
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- 作者:
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Takayuki Yoshioka:“硫化TiAl金属间化合物的高温氧化性能”日本学术振兴会123委员会研究报告第37卷第3. 317-330(1996)。
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