TiAl-B合金中初生TiB2晶体的表面形貌和形成机制

材料科学与工艺, 2002, 10(4): 387-390. doi: 10.3969/j.issn.1005-0299.2002.04.012

TiAl-B合金中初生TiB2晶体的表面形貌和形成机制

高文理 ^1, , 张虎 ^2, , 张二林 ^3, , 曾松岩 ^4,

1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001

2.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京,100083

3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001

基金项目: 国防科技重点实验室基金(99JS61.5.1.ZS6102)

关键词： TiAl , TiB2 , 钛基复合材料 , 生长机制

Surface Morphology and Growth Mechanism of Primary TiB2 in TiAl-B Alloys

用原位自生法制备了Ti-40Al-xB(r(B)t%)合金并利用XRD、SEM对合金的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:初生TiB2颗粒呈六面棱柱状,在其(0001)面存在凸台或棒状分枝,而在其{1010}面存在分布较均匀的薄片状凸耳;有的初生TiB2的凸耳比较发达,凸耳呈一层层环状围绕初生TiB2晶体.这些凸台或棒状分枝及薄片状凸耳的晶面取向与母体的取向一致.分析表明,在不平衡凝固条件下,初生TiB2固-液界面前沿产生的富Al边界层和随着初生TiB2晶体的长大导致固-液界面上B原子过饱和度不均匀性增加的共同作用使固-液界面失稳,从而导致初生TiB2表面结构发生了变化,使初生TiB2(0001)面上的分枝具有较快的[0001]方向生长速度,呈棒状;而{1010}面上的凸耳具有较快的〈1010〉方向生长速度,使其呈片状.

参考文献

[1]	Hyman M E;Mccullough C;Valencia J J et al.Micro structure evolution in TiAl alloys with B additions: Conventional Solidification[J].Metallurgical and Materials Transactions A:Physical Metallurgy and Materials Science,1989,20:1847-1859.
[2]	Valencia J J;Lofvander P A;McCullough C et al.In situ - grown reinforcements for titanium aluminides[J].Materials Science and Engineering,1991,A144:25-36.
[3]	Valencia J J;Mcullough C;Rosler J et al.Solidification of Metal Matrix Composites[J].Metallurgical Soc of AIME,1990,133-150
[4]	张虎,张二林,高文理,曾松岩.Ti-40Al-2B合金微观组织和初生TiB2生长特征[J].复合材料学报,2001(04):46-49.
[5]	Aedel -hamid A A;Hamar thibault S;hamar R .crystal morphology of the compound TiB2[J].Journal of Crystal Growth,1985,71:744-750.

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