胡壮麒
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王华明
,
张静华
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于熙泓
,
郑志
,
朱耀霄
腐蚀学报（英文）
单晶高温合金具有优异的高温力学性能。本文着重介绍单晶高温合金的非平衡凝固方面的部分有趣的研究结果:包括固液界面的形态选择,从而提示如何合适控制定向凝固工艺参数;在大温度梯度下和在侧向约束条件下的定向凝固,首次发现存在一个无(γ+γ′)共晶区和TiC的上浮现象;在加快冷却速度时,还发现从未报导过的TiC的奇异形态以及其它一些亚稳相。
关键词:
单品高温合金
,
directional solidification
,
nonequilibrium solidification
胡锐
,
柳翊
,
张铁邦
,
寇宏超
,
李金山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00441
通过研究TiAl合金中不同Al含量和不同β相稳定元素含量的变化,分析了Al含量和β相稳定元素对TiAl合金初生相选择与凝固特征的影响.结果表明,单一β相凝固的TiAl基合金含Al量低,结晶温度范围窄,凝固组织均匀细化.采用背散射法(BSE)观察并分析了不同过冷度下铸造TiAl基合金非平衡凝固的枝晶形貌,运用经典竞争形核理论研究了Ti48Al2Cr2Nb(原子分数,％)包晶合金非平衡凝固中β相与α相的形核与过冷度的关系,并计算了Ti48Al2Cr2Nb合金深过冷凝固中的β相(bcc)和α相(hcp)的临界形核功及稳态形核率,结果表明,在约15K/s的冷速下,Ti48Al2Cr2Nb合金在所能达到的过冷度(≤370 K)范围内凝固时,β相始终为领先相优先形核.以过包晶凝固的TiAl基合金,其Al含量高,结晶温度范围窄,凝固枝晶细小,趋向逐层凝固,可减少并消除糊状凝固所造成的疏松和热裂趋势.β相稳定元素对凝固路径的影响取决于其Al当量,并可使TiAl合金的凝固路径从过包晶凝固转变为亚包晶凝固；过多的Al含量将导致铸造TiAl合金凝固组织中存在过多γ相,从而影响合金的强度和塑性.
关键词:
TiAl基合金
,
非平衡凝固
,
相选择
,
过冷
,
初生相
