钟伟强，靳 鹏，李富祥，林巧力，陈剑虹

(兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050)

熔融6061和4043铝合金在纯钛表面的反应润湿

钟伟强，靳 鹏，李富祥，林巧力，陈剑虹

(兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050)

利用改良座滴法研究了高真空条件下熔融6061和4043铝合金在600，650，700℃分别与纯钛(TA2)的反应润湿行为。结果表明：Al/Ti体系属于典型的反应润湿，铝合金中微量的Si元素在界面上产生了明显富集且满足热力学条件；界面上形成了富Si的致密的层片状Ti7Al5Si12相，致密层产生后阻碍熔体润湿母材；Ti7Al5Si12相的分解及三相线附近疏松的粒状Al3Ti相产生后能够破除钛表面的氧化膜，进而促进润湿；6061/TA2和4043/TA2两润湿体系铺展动力学均可由反应产物控制(Reaction Product Model)模型描述，整个润湿铺展过程分为两个阶段，即先呈指数铺展、后呈线性铺展；6061铝合金对应两个阶段的铺展活化能分别为56kJ/mol和112kJ/mol，4043铝合金以指数铺展为主，铺展活化能为47kJ/mol，Ti7Al5Si12相的分解对应于指数铺展阶段。

反应润湿；热浸镀；前驱膜；TA2

纯钛及其合金作为潜在的高温材料被广泛应用于航空航天领域，其中钛合金高温抗氧化性及耐腐蚀性能备受瞩目[1]。然而，当纯钛及其合金的使用温度超过973K时抗氧化性能急剧下降，从而限制了钛合金在高温下的应用[2]。目前，利用渗Si及渗Al工艺在钛合金表面产生金属间化合物层，是改善钛合金抗氧化性能及提高材料表面硬度的有效途径[3,4]。究其原因在于，材料表面产生的Al3Ti金属间化合物硬度较高，并且Al3Ti是唯一能够在表面产生Al2O3保护膜的Al-Ti金属间化合物[5]。……