Ti-Al系合金熔体与TiN润湿行为.pdfVIP

第24卷第 12期 中国有色金属学报 2014年 12月 Volume24Number12 TheChineseJournalofNonferrousM etals December2014 文章编号：1004．0609(2014)12．3022—09 Ti．Al系合金熔体与TiN润湿行为 李春新，刘许呖，吕学伟，邱责宝，白晨光 (重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400044) 摘 要：采用通管滴落法研究 1758K温度下Ti．Al系合金熔体与TiN的润湿行为，结果表明：当Al的质量分数 为40％、50％、60％、7O％和 80％时，初始接触角分别为 68。、92。、106。、140。和 140。，初始接触角对合金成分 依赖较大。当Al含量较高时，Al会氧化生成 Al0 膜包裹在液滴表面，影响初始接触角的测量，但平衡接触角 对合金成分依赖较小，均小于 20。，且随Al含量的增加略微减小。由于润湿后试样的界面上富集了大量的Ti和 少量的A1而没有明显的化学反应产物存在，且通过计算可知合金中Ti的化学势明显高于基板中Ti的化学势，因 此，在化学势差的作用下 Ti向界面吸附，促进体系的润湿。此外，当A1含量大于 60％时，在铺展的末期Al会 显著挥发，但其对平衡接触角的影响较小。在实验中，XRD检测到的A1N和 nAl是由于合金与基板接触及 N 扩散后与合金反应生成，但其生成量很少。 关键词：Ti—A1合金；润湿；氧化；吸附；蒸发 中图分类号：TB331 文献标志码：A W ettingbehaviorofmeltingTi-AIalloyswithTiN LIChun-xin，LIUXu-yang，LOXue-wei，QIUGui-bao，BAIChen-guang (SchoolofMaterialScienceandEngineering，ChongqingUniversity,Chongqing400044，China) Abstract：ThewettingbehaviorofTiN byTi—A1alloyswasstudiedusinganimprovedsessiledropmethodat1758K． Whenthemassfractionsofaluminum inhtealloysare40％，50％，60％，70％ nad80％，hteinitialcontactna gleare68。， 92。，106。，140。and140。，respectively,hteinitialcontactanglehasalargedependentonhtecompositionofalloys．When aluminum contentishigherthan70％，itcouldbeoxidizedtoA1203film coveringthesurfaceofdrop．However,htefinial equilibrimu contactanglesarealllesshtna 20。，which slightlydecreasewiht increasinghtealuminmu content．The interfaceafterwettingisenrichedinhighcontentoftitanium andlow contentofaluminum，noreactantisfound．Through calculation，itisknownthatthechemicalpotentialoftitanium inalloysishigherthanhtat inTiN．Underthiscondition， htetitanium isadsorbedonhteinterfacewhichimproveshtewettingundoubtedly．Ina