生长速度对定向凝固Ti-46Al-2Cr-2Nb合金领先相及微观组织的影响

金属学报, 2013, 49(11): 1374-1380. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00398

生长速度对定向凝固Ti-46Al-2Cr-2Nb合金领先相及微观组织的影响

张元 ^1, , 刘国怀 ^2, , 李新中 ^3, , 陈瑞润 ^4, , 苏彦庆 ^5, , 郭景杰 ^6, , 傅恒志 ^7,

1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

5.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

6.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

7.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

基金项目: National Basic Research Program of China(2011CB605504) 国家自然科学基金项目51071062,51274077和51271068,国家重点基础研究发展计划项目2011CB605504及中央高校基本科研业务费专项资金项目HIT.NSRIF.2013002资助 Fundamental Research Funds for the Central Universities(HIT.NSRIF.2013002) National Natural Science Foundation of China(.51071062,51274077 and 51271068)

关键词： TiAl合金 , 定向凝固 , 领先相 , 微观组织

EFFECTS OF GROWTH RATE ON PRIMARY PHASE AND MICROSTRUCTURES OF DIRECTIONALLY SOLIDIFIED Ti-46Al-2Cr-2Nb ALLOY

Keywords： TiAl alloy , directional solidification , primary phase , microstructure

采用Birdgman定向凝固系统,在恒定的温度梯度和宽的生长速度范围(v=10-120 μm/s),对Ti-46Al-2Cr-2Nb合金进行了定向凝固实验,并对合金的领先相类型、一次枝晶间距(λ1)、二次枝晶间距(λ2)和片层间距(λe)进行分析.结果表明,随着生长速度的增加,试样的领先相由β相转变为α相；通过计算领先相界面温度,发现基于最高界面温度判据的相选择模型能对Ti-46Al-2Cr-2Nb合金领先相随生长速度v的转变趋势进行预测；λ1随v的变化规律受领先相转变影响不大,满足λ1 =700.6v-0.24关系；但λ2随v的变化规律受领先相转变影响较大,当领先相为β和α时,分别满足λ2=44.0v-0.10和λ2=57.3v-0.23关系；λe与v之间满足λe=16.4v-0.76关系,不受领先相转变的影响.与TiAl二元合金相比,提高生长速度更有利于Ti-46Al-2Cr-2Nb合金片层细化.

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