闵志先
,
沈军
,
熊义龙
,
王伟
,
杜玉俊
,
刘林
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00015
采用液态金属冷却(LMC)定向凝固结合液淬法,在温度梯度(G)为250 K/cm,凝固速率(V)为2-400 μm/s的条件下系统研究了镍基高温合金DZ125的固/液界面形态、胞/枝晶间距及MC碳化物形态.随着V的增大,界面形态经历了浅胞状→深胞状→粗枝晶→细枝晶的转变.一次胞晶间距随着V的增大而增大,当V=5 μm/s时,固/液界面达到胞-枝转变点,且一次枝晶间距达到最大值.当V≥10 μm/s时,一次枝晶间距和二次枝晶间距随着V的增大而减小.MC碳化物生长形态随着V的增大由胞-枝转变点的八面体依次向骨架状、汉字体状、细小枝晶转变.分析表明,一次枝晶间距与Trivedi模型和Ma模型吻合较好,同时,低速下(V≤50 μm/s)一次枝晶间距与Hunt-Lu模型吻合得很好,但高速时发生了明显的偏差.通过非线性拟合得到一次枝晶间距和二次枝晶间距与V分别满足λ1=314.6V-0.24±0 02和λ2=97.76V-0.33±0.01.MC碳化物在凝固中后期由液相析出,其形态主要受到固/液界面形态和V的影响.
关键词:
镍基高温合金
,
定向凝固
,
微观组织
,
枝晶间距
罗文忠
,
沈军
,
闵志先
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
γ-TiAl合金是应用前景广泛的轻质高温结构材料,其全片层组织性能具有明显的各向异性.籽晶法定向凝固利用具有特定片层取向的籽晶材料使高温α相沿<110>方向生长,获得与生长方向平行的定向全片层组织;改变凝固路径法则通过在凝固组织中获得全β相生长,使最终片层组织与生长方向呈0o和45o夹角.本文综述了两种方法控制TiAl合金片层取向的原理及其研究进展,讨论了合金成分、凝固参数对片层取向控制过程的影响.针对国内外γ-TiAl合金定向全片层组织制备的现状,提出了需要进一步研究的问题.
关键词:
γ-TiAl合金
,
定向凝固
,
片层组织
,
晶体取向
罗文忠
,
沈军
,
闵志先
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
对定向凝固过程中Ti-47Al合金与氧化铝、氧化锆和石墨坩埚之间的界面反应进行实验研究.通过用光学显微镜和扫描电镜对凝固组织观察发现,TiAl合金与氧化铝坩埚之间的界面反应较为严重,在凝固组织中形成了大量氧化铝夹杂;TiAl合金与氧化锆坩埚的界面反应仅发生在试样表面,但该坩埚在高温下不稳定,并在试棒表面形成一层无法剥离的粘结层;石墨坩埚中的C元素改变了原有TiAl合金的凝固路径,生成了棒状的γ-TiAl相.
关键词:
TiAl合金
,
定向凝固
,
界面反应
王雷
,
沈军
,
王灵水
,
闵志先
材料导报
针对行波磁场的应用评述了其近几年理论和实验的研究进展,包括行波磁场原理、行波磁场发生器的设计、行波磁场在晶体生长过程中的效应.论述了在晶体生长过程中行波磁场引起的子午线流对导电熔体的稳定性、生长界面形貌和溶质分布的影响,指出了该领域当前研究存在的问题并展望了其发展趋势.
关键词:
行波磁场
,
行波磁场发生器
,
子午线流
,
稳定性
,
生长界面形貌
,
溶质分布
刘刚
,
刘林
,
赵新宝
,
闵志先
,
葛丙明
材料导报
镍基单晶高温合金的性能与难熔元素Re、W、Ta等的含量之间有着紧密的联系.总结了在镍基单晶高温合金的发展过程中难熔元素添加的特点,综述了难熔元素对镍基单晶高温合金的凝固特性与凝固组织的影响,并指出了其中存在的问题,展望了未来研究发展的方向.
关键词:
难熔元素
,
单晶高温合金
,
凝固特性
闵志先
,
沈军
,
冯周荣
,
王灵水
,
刘林
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00305
采用定向凝固技术结合液淬法对DZ125合金平界面和枝晶生长条件下溶质的偏析行为进行了研究,通过EPMA定量测定γ基体中各元素的溶质含量和淬火平界面两侧固相和液相中的溶质含量,分别获得了溶质再分配后固相中的溶质分布状态及溶质分配系数.结果表明,平界面生长条件下,液相中的熔体流动使溶质再分布始终处于非稳态.Al,Ti,Ta,Mo和Ni元素的溶质分配系数小于1;而W,Cr和Co元素的溶质分配系数大于1,溶质分布状态满足Scheil模型.枝晶与平界面生长的溶质偏析行为基本一致,然而,固相反扩散显著降低了枝晶生长过程中的溶质偏析.
关键词:
镍基高温合金
,
溶质分配系数
,
偏析
,
定向凝固
闵志先
,
沈军
,
王灵水
,
冯周荣
,
刘林
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00185
采用液态金属冷却(LMC)定向凝固技术,对镍基高温合金DZl25在凝固速率为1.5/μm/s的条件下其平界面生长的微观组织演化规律进行了研究.结果表明:凝固组织演化经历3个不同的阶段,当凝固分数,fs≤0.26时,为单相γ组织,基体中零星分布着细小的颗粒状的未熔HfC;当0.26＜fs＜0.86时,为γ/MC共生组织,MC为纤维状或者板片状;当fs≥0.86时,为γ/γ'共晶组织和分布于其中的粗大块状MC.EPMA结果表明:Al,Ti,Ta和Mo含量随fs的增大而增大;而W,Cr和Co含量随fs目的增大而减小.分析指出,凝固组织转变是由于溶质再分配产生的宏观溶质分布不均匀造成的.
关键词:
镍基高温合金
,
定向凝固
,
微观组织
,
溶质分布
