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具有复合渗层的钛铝合金件、具有金刚石涂层的钛铝合金件

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-11-25 08:49:11

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-11-29 15:40:10
本实用新型提供了一种具有复合渗层的钛铝合金件,包括钛铝合金基体,以及设置于所述钛铝合金基体上的复合渗层;所述复合渗层包括依次层叠设置的TiAl2层、Ti5Si4层、TiSi2层,沿厚度方向由所述钛铝合金基体向所述复合渗层,所述复合渗层的热膨胀系数逐渐降低。后续在该复合渗层基础上制备金刚石涂层时,该复合渗层能提高金刚石涂层与钛铝合金基体的粘附性,改善钛铝合金不耐磨损的问题,提高金刚石涂层在钛铝合金件上的使用寿命。
1.一种具有复合渗层的钛铝合金件,其特征在于,包括钛铝合金基体,以及设置于所述钛铝合金基体上的复合渗层;所述复合渗层包括依次层叠设置的TiAl2层、Ti5Si4层、TiSi2层,沿厚度方向由所述钛铝合金基体向所述复合渗层,所述复合渗层的热膨胀系数逐渐降低。 2 .如权利要求1所述的具有复合渗层的钛铝合金件,其特征在于,所述复合渗层的热膨 胀系数由(9 .0-9 .5)×10-6/°C逐渐降低至(3 .0-4 .0)×10-6/°C。

目前金刚石薄膜因具有硬度高、耐磨性强、摩擦系数较低、热导率高等特性,而常 被用来制备耐磨涂层。一层附着力良好的金刚石薄膜可以极大地提高微动摩擦磨损服役环 境下机械构件的使用寿命。但是钛铝合金与金刚石薄膜的热膨胀系数相差较大,金刚石薄 膜在钛铝合金表面沉积后,在冷却的过程中,会因热膨胀系数相差较大而产生热应力从而 导致金刚石薄膜与基体之间的粘附性较差、钛铝合金和金刚石薄膜之间形成裂纹,在应力 集中的地方甚至会出现金刚石薄膜脱落的现象。

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提供的具有复合渗层的钛铝合金件,其通过在钛铝合金基体上设 置了韧性较大的包含TiAl2-掺锆的Ti5Si4-掺锆的TiSi2这一复合渗层,使得从钛铝合金基 体表面向该复合渗层的厚度方向上,该复合渗层的热膨胀系数呈梯度变化,逐渐降低至与 金刚石薄膜较为接近,便于后续在该复合渗层的基础上制备金刚石涂层时,能有效降低金 刚石薄膜中的热应力,提高金刚石涂层与钛铝合金基体之间的粘附性,改善钛铝合金不耐 磨损的问题,提高金刚石涂层在钛铝合金件上的使用寿命。

技术合作

根据上述说明书的揭示和和阐述,本申请所属领域的技术人员还 可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实 施方式,对本申请的一些等同修改和变更也应当在本申请的权利要求的保护范围之内。此 夕卜,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本申请 构成任何限制。