水冷铜模中Ni-(50-x)Al-xSc合金凝固组织及性能

用真空电弧炉在水冷铜模亚快速凝固条件下制备Ni-(50-x)Al-xSc(at%)合金,用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察合金组织,用X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析合金的相组成,结合差式扫描量热法(DSC)分析合金凝固过程,用维氏显微硬度计和纳米压痕仪分别测定合金的硬度和弹性模量,采用两相系统简化模型估算合金整体弹性模量。结果表明,Ni-50Al、Ni-45Al-5Sc、Ni-40Al-10Sc和Ni-35Al-15Sc合金的亚快速凝固组织分别为NiAl、NiAl+AlNi₂Sc、NiAl+AlNi₂Sc和NiAl+AlNi₂Sc+(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。合金中各相析出的先后顺序为NiAl、AlNi₂Sc和(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。AlNi₂Sc生长的Jackson因子α = 0.2,凝固界面是粗糙界面。Sc使初生NiAl相的硬度提升,AlNi₂Sc相的硬度大于NiAl相的硬度。Sc使初生NiAl相弹性模量减小,Ni-(50-x)Al-xSc合金的整体弹性模量与NiAl金属间化合物相比有减小。