《表5 Ti O2和Al2O3的标准吉布斯自由能 (J·mol-1)》

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《TA32钛合金高温连续氧化行为研究》

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Al含量相对较高的高温钛合金，高温长时氧化均会生成Al2O3[7]。如IMI834钛合金在600℃下氧化100 h时，表面氧化物中仅存在Ti O2，而在900℃氧化100 h后，表面氧化物中同时存在Ti O2和Al2O3。高温近α型钛合金在800℃下氧化时，会优先形成Ti O2[8]，只有当Al的原子分数超过50%时才会生成连续稳定的Al2O3。纯金属氧化膜的形成遵循Wagner提出的氧化反应机制，如式（2）所示[3]。而TA32高温钛合金中有Al元素存在，因此其氧化主要为Ti、Al和O的反应。Ti和Al在高温氧化时的反应如式（3）、（4）所示。根据文献[9]中提供的方法，可以根据式（5）、（6）计算出Ti O2和Al2O3在不同温度下的标准吉布斯自由能。Ti O2和Ti3Al在750、800、850℃下的标准吉布斯自由能如表5所示。由表5可知，Al2O3的标准吉布斯自由能比较低，高温下相对较稳定。