(2)TiAl基合金表面改性技术，主要包括表面合金化和涂层技术。选择和设计合适的表面改性涂层和技术，提高钛铝基合金表面高温氧化性能。

1。5。1 合金化

添加合金元素，可以简单有效达到提高钛铝基合金力学性能和抗高温氧化性能的目的。科研工作者深入研究了不同合金元素对钛铝基合金性能的影响，本文只简单介绍了合金元素对钛铝基合金抗高温氧化性能的影响。根据研究规律，如果想要提高钛铝基的高温抗氧化性能，必须遵循以下规则：(a)提高Al元素在合金中的扩散系数；(b)减少氧在合金中的扩散系数及溶解度；(c)减少或消除瞬态氧化[14]。

合金化主要包括整体合金化和表面合金化：

(1)整体合金化

早期SHIDA等系统研究了添加不同的微量元素(1%~2%，质量分数)对钛铝基合金在大气环境条件下高温氧化行为的影响，大致可分为3类：(a)有害元素，如Cu、Y、V、Cr和Mn；(b)中性元素，如Sn、Zr、Hf、Ta、Ni和Co；(c)有益元素，如W、Mo、Nb和Si(其效果依次递减)[15]。文献综述

(2)表面合金化

表面合金化通常选择物理或化学方法，在基体表面形成有利的组织或涂层，方式有渗透处理、离子注入、预氧化、硫化以及离子合金化等，以达到改善合金性能的目的[16]。

1。5。2 涂层防护

除上述合金化方法可以提高TiAl基合金抗高温氧化性能外，另外一种十分有效的方法是在TiAl基合金表面涂覆具有优良抗高温氧化性能的防护涂层。目前，主要有以下几类TiAl基合金抗高温氧化防护用涂层[17]。

(1)MCrAlY涂层(M为Ni、Co、NiCo)

自20世纪70年代MCrAlY涂层首次应用以来，凭借其优秀的抗氧化、耐腐蚀等性能以及良好的的韧性，通常用作于基体与陶瓷涂层间的打底层[18]。目前，很多学者在TiAl基合金上利用真空等离子喷涂(VPS)、磁控溅射、电弧离子镀(AIP)以及电子束物理气相沉积(EBPVD)等方法制备MCrAlY涂层，显著提高了材料的抗高温氧化性能。结果表明， MCrAlY涂层高温氧化后，会在涂层表面形成富α-Al2O3氧化膜，有效改善了合金在900℃时的抗氧化性能。涂层与基体之间出现明显的元素扩散行为，生成脆性金属间化合物层，会严重影响到涂层的长时间抗高温氧化性能[19]。目前，WANG等在TiAl基合金基体和MCrAlY涂层间制备了Al2O3/Al扩散阻挡层，可以有效的提高了对元素扩散的阻挡能力，也同时改善了涂层抗高温氧化能力。因此合理选择元素扩散阻挡层可以抑制TiAl基合金基体与MCrAlY涂层之间的元素互扩散，使MCrAlY涂层长时间有效地应用于TiAl基合金高温氧化防护[20]。

(2)陶瓷涂层

陶瓷涂层可以显著的提高金属基体的抗氧化性能，常见的防护陶瓷涂层有Al2O3涂层、搪瓷涂层以及ZrO2涂层等。主要用化学气相沉积法(CVD)和反应溅射法在TiAl基合金表面制备Al2O3薄膜，薄膜厚约3到5μm，可以明显提高合金在800~900℃工作温度范围内的抗氧化能力。然后，由于Al2O3薄膜较脆，与TiAl基合金的热膨胀系数差异较大，在高于1000℃的共同抗氧化能力不足。虽然陶瓷涂层可以显著的改善钛铝基合金的抗氧化能力，但是有热膨胀系数问题，涂层与基体的匹配较差。搪瓷涂层(玻璃陶瓷涂层)以氧化物为基，材料选择范围较广，热稳定性好以及热膨胀系数跨度大等优点，是喷涂TiAl基合金高温氧化防护涂层较理想的材料之一[21]。来.自^优;尔|论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

(3)TiAl基涂层

这种防护涂层与TiAl基合金为同一合金体系，热膨胀系数相近，能够有效缓解由于热膨胀系数差异所引起的涂层脱落情况，有效的提高涂层在高温环境下的抗氧化性能和稳定性。TiAl基涂层主要包括TiAl3层、Ti-Al-Cr涂层、TiAl2层以及Ti-Al-Cr-Ag涂层等。在TiAl基合金表面获得TiAl3(涂)层和TiAl2(涂)层可以通过表面渗Al、硫化处理、表面沉积Al薄膜以及真空扩散处理等方法[22]。