【摘 要】
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轻质多主元合金是一种新型的轻质合金,拥有独特的晶体结构以及力学性能,在航空航天领域具有极大的发展潜力.本文采用电弧堆焊的方法在TC4钛合金表面制备Al-Ti-Cu轻质多主元合
【机 构】
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安徽理工大学机械工程学院 淮南232001;南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室 南京210016;安徽理工大学机械工程学院 淮南232001
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轻质多主元合金是一种新型的轻质合金,拥有独特的晶体结构以及力学性能,在航空航天领域具有极大的发展潜力.本文采用电弧堆焊的方法在TC4钛合金表面制备Al-Ti-Cu轻质多主元合金熔覆层,堆焊材料为Al-Ti-Cu绞股焊丝,制备出的熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合,进一步拓宽了轻质多主元合金的应用.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对熔覆层的组织和力学性能进行了研究.借助密度测试仪、维氏硬度仪、摩擦磨损测试仪、万能力学性能测试机对熔覆层的密度、硬度、耐磨性和强度进行研究.结果 表明,熔覆层主要存在BCC结构的AlCu2Ti相和少量的CuO相和Fe2Ti3O9相.熔覆层枝晶形态整体呈现为花瓣状.在室温下,熔覆层的平均硬度为340.8 HV,熔覆层干摩擦磨损失效形式为粘着磨损和氧化磨损;熔覆层耐磨性强于45钢、磨损体积是45钢的85％.熔覆层密度为4.88 g/cm3,压缩率为26％,压缩强度为1187 MPa,比强度约为2.661× 105(N ·m-2)/(kg·m-3).接近Ti合金的比强度,属于比强度较高的轻质合金.
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