激光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2三元过共晶合金的微观组织

金属学报, 2012, 48(2): 220-226. doi: 10.3724/SP.J.1037.2011.00594

激光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2三元过共晶合金的微观组织

宋衎 ^1, , 张军 ^2, , 贾晓娇 ^3, , 苏海军 ^4, , 刘林 ^5, , 傅恒志 ^6,

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

5.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

6.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

基金项目: 航空科学基金(2010ZF53064) 高等学校学科创新引智计划项目(B08040) 陕西省自然科学基金(2010JQ6005) 西北工业大学基础研究基金(GgKY1016) 国家自然科学基金(51002122和50772090) 凝固技术国家重点实验室自主课题项目(76-QP-2011) 西北工业大学材料学院“新人新方向”基金(09XE0104-5)

关键词： Al2O3/YAG/ZrO2 , 过共晶 , 固/液界面 , 组织

MICROSTRUCTURE OF Al2O3/YAG/ZrO2 HYPEREUTECTIC ALLOY DIRECTIONALLY SOLIDIFIED BY LASER FLOATING ZONE METHOD

利用自行研制的激光悬浮区熔设备制备了Al2O3/YAG/ZrO2三元过共晶自生复合材料.在过共晶成分下获得了不含初牛相的全共晶层片状组织.详细分析了固/液界面形貌形成原因,井由界面形貌出发阐述了Al2O3/YAG/ZrO2三元过共晶组织织构化趋势.结果表明,低凝固速率下,三元过共晶成分下层片间距大于三元共晶成分下层片间距,而在高凝固速率下则相反,这主要是由于ZrO2的加入影响了体系的传热及传质条件,通过经典非规则共晶模型综合分析了传输条件对层片间距的影响.过共晶平均层片间距(λav)与凝固速率(V)满足λavV0.5=14.7 μm1.5·s-0.5,符合JH模型.对于激光加工中经常出现的带状组织形成机理也进行了讨论.

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