α钛富氧层增厚动力学模型

摘要

为了实现在工业化生产中对 α 钛富氧层厚度预测和控制,通过实验研究 α 钛富氧层在高温空气环境中的形成及增厚过程,讨论热处理温度和时间的影响作用,建立高温(750～850°C)空气环境下关于温度、时间的富氧层增厚动力学模型.结果表明:当恒温热处理温度为750～850°C时,α 钛富氧层厚度x与保温时间t0.5呈正比例关系,且升高热处理温度可显著提高富氧层增厚速度.在此温度范围内,氧原子的扩散激活能约为203473 J/mol,计算曲线与实验数据吻合性较好.结合文献中已有的扩散系数方程和实验测得的富氧层厚度数据,推导得到5个富氧层增厚动力学方程,其中3个方程的计算曲线与实验数据吻合性较好,可为实际生产中预估富氧层厚度提供理论支持.