钛合金作为一种新型的轻金属材料，具有密度小、比强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天和民用领域。特别是其比强度，在已有的金属材料中几乎是最高的。然而钛合金Ti-6Al-4V(TC4)的安全使用温度仅为300-350oC，对TC4而言在此温度以上研究，属于高温氧化的范围。在前期工作中，我们已分别在1000oC、700oC和500oC下及空气和氩气气氛中研究了TC4微弧氧化陶瓷膜层的抗高温氧化性能和高温氧化行为。目前相关报导的研究温度通常较高，这样势必会破环基体合金的力学性能。在提高TC4合金抗高温氧化性能的同时，还要考虑其力学等综合性能尽可能不受影响，因此实验中将抗高温氧化研究的温度设定在300-500oC将更有针对性和实际应用意义。在已有的工作基础上，更为全面系统地研究高温下，空气和其它腐蚀质对膜层氧化增重、膜层与界面的结合强度、力学性能等的影响。通过建立高温氧化增重、反应速率（斜率）及界面结合强度等与时间的关系，在所得到数值解的基础上，对符合函数变化规律的推导出解析解；不符合函数变化规律的就仅为数值解；在两者都存在的情况下，则将其整合在一起得到半解析解，这为高温氧化的研究和开发奠定相应的应用和理论基础。 微弧氧化（MAO）是利用发生在电极及溶液界面上的微等离子体放电现象，在金属表面沉积陶瓷层的一种先进的表面处理技术。因其在材料制备上工艺简单，容易实现，所以引起越来越多的专家、学者的关注，已成为国际材料科学研究的热点之一。由于膜层原位生长，与基体结合强度高和对基体工件形状复杂性要求低等优点而易于规模化生产。普通的微弧氧化是直接在阀金属表面进行火花放电反应生成陶瓷膜。本项目在利用微弧氧化原位生长、膜层与基体结合强度高的基础上，通过表面机械研磨（SMAT）对基体合金进行表面纳米化（SNC）预处理和对膜层后处理封孔，最后在氩气中进行焙烧处理使膜层进一步细化。通过有效控制火花放电实现抑弧氧化。建立全面的抗高温氧化评价体系，在使用温度附近来研究其抗高温氧化性能为重点，针对钛合金在抗高温过程中所存在的表面形貌腐蚀、高温氧化增重及力学性能下降等问题，在TC4表面原位制备出具有优良抗高温性能和结构的陶瓷膜层，同时对其高温氧化机制进行深入而系统的研究，加快该技术在钛合金上的实际应用。

牡丹江师范学院

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。