通过不同的热氧化条件，对比两种钛合金在空气气氛下表面氧化层的生长规律和性质。利用XPS表面测试方法对合金氧化层最外层(1-5 nm)的化学组分和合金元素的价态进行分析，探讨氧化层的形成机理及合金添加元素对氧化层的重要影响。
Ø 热氧化的温度和时间对氧化层的厚度和致密度有重要影响：
(1) 通常随温度的升高和时间的延长，氧化层的厚度增加，但致密度下降。
(2) 从氧化增重曲线可知，相同条件Ti-6Al-7Nb表面形成的氧化层更薄，致密度更好，与基体的结合力更强。
(3) 在800℃及以下温度氧化时，Ti-6Al-7Nb遵循抛物线氧化动力学规律，而Ti-6Al-4V在700℃氧化超过36h时其表面氧化速率由直线氧化动力学规律主导
Ø 表面硬度测试表明：
(1) 表面硬度值随加载载荷增加而下降，氧化层对合金有明显的硬化效应，
(2) 硬化效果随着氧化温度的升高和氧化时间的延长而明显增强。
(3) Ti-6Al-4V表面硬化效果略强于Ti-6Al-7Nb，但是900℃氧化时，Ti-6Al-4V合金的表面硬度反而有所下降
(4) 二者的表面硬度最大值都是在600℃氧化72h时获得"
Ø 通过XRD对1h氧化的合金氧化层的相组成进行分析：
(1) 发现两种合金的表面氧化层主要是由金红石型TiO2组成，
(2) 不同的是Ti-6Al-4V合金在600℃氧化时表面出现了锐钛矿型TiO2，而在900℃氧化时则出现了Al2O3相
(3) 两种合金在800℃氧化24h时，Al2O3均出现在氧化层中，
(4) 随着氧化温度的提高和氧化时间的延长，两种合金的氧化层都由金红石型TiO2和Al2O3两相组成
Ø XPS对外层氧化层(1-5 nm)分析表明：
(1) Ti、Al、Nb均是以最高价态存在，V除了最高价态外，还有4价V(稳态)出现
(2) Al元素由于拥有最低的氧化还原电势，具有优先氧化性，并主要覆盖在氧化层的最外层
(3) Nb元素有降低氧化层中金属离子扩散速率的作用，其本身并不能改变氧化机制，但可以使氧化层更具保护性
(4) V元素在高温时氧化严重，并形成低熔点氧化物，在温度较高时会发生恶性氧化，极大地降低了Ti-6Al-4V合金在高于700℃时氧化层的抗氧化能力
（市场赵-编译整理）
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