樊江磊
,
李新中
,
苏彦庆
,
陈瑞润
,
郭景杰
,
傅恒志
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61285-5
通过改变定向凝固前的保温时间,研究热稳定处理对定向凝固Ti-46Al-0.5W-0.5Si(摩尔分数,％)合金组织和性能的影响.在稳定的温度梯度下(G=20 K/mm),定向凝固启动前试样分别保温5、15、30、45和60 min,然后试样以恒定的速度(ν=30 μm/s)进行定向凝固实验.测量定向凝固组织的一次枝晶间距(λ1)、二次枝晶间距(λ2)、层片间距(λL)和显微硬度(HV),并分析这些参数与热稳定处理时间(t)的关系.λ1、λ2和λL的值随着t的延长而增大,而HV则随着t的延长而减小.在定向凝固启动前,延长热稳定时间有助于获得良好的定向凝固组织,然而,过长的保温时间则会降低合金的力学性能.因此,需要优化定向凝固前的热稳定处理时间.根据实验结果,在当前实验条件下,定向凝固前热稳定处理时间选择30 min,既能够获得良好的定向凝固组织,又能保持合金较高的力学性能.
关键词:
金属间化合物
,
TiAl基合金
,
晶体生长
,
组织演化
,
力学性能
李新中
,
樊江磊
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.03.009
分析了定向凝固Ti-43Al-3si(原子分数,%)合金在3-90μm/s的生长速度下的稳态生长区组织.在定向凝同过程中经历下列反应:L→Ti5Si3,L→α+Ti5Si3,α→α2(Ti3Al)+γ(TiAl),α2→γ+Ti5Si3,其中,α与Ti5Si3共晶是合金最显著的凝同行为.当生长速度大于20μm/s时,还出现L→γ+Ti5Si3.随着生长速度增大,稳态组织逐渐由粗胞晶向细胞晶、胞状枝晶及枝晶转变,起稳定α相作用的Ti5Si3相由低速时分布于α相中逐渐向高速时分布于凝固γ相中转变,不利于该合金的引晶.选择10/μm/s的初始生长速度,既能减少到达稳态生长的距离,又能保证引晶效果.
关键词:
Ti-43Al-3Si合金
,
定向凝固
,
显微组织
,
稳态生长
樊江磊
,
李新中
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.03.008
对Ti-43Al-3Si(原子分数,%)合金在3-100μm/s的生长速度下进行了系统的定向凝固实验.研究了生长速度对固/液界面形态及初始过渡区组织演化规律的影响.合金在3-60μm/s的生长速度范围内均以胞晶形态生长,胞晶间距随着生长速度的增大而减小;当生长速度达到90μm/s时,开始出现枝晶生长.在定向凝固初始启动阶段,存在清晰的热过渡区,热过渡区内Ti5Si3相分布及过渡区组织与定向凝固区组织的关联性对于籽晶材料的引晶效果有重要影响.生长速度在10μm/s以内时,热过渡区内Ti5Si3相分布连续,且热过渡区组织与定向凝固区组织的关联性好,有利于该合金的引晶.
关键词:
Ti-43Al-3Si合金
,
定向凝固
,
初始过渡区
,
显微组织
