TiAl合金定向凝固过程中与坩埚材料的界面反应研究

对定向凝固过程中Ti-47Al合金与氧化铝、氧化锆和石墨坩埚之间的界面反应进行实验研究.通过用光学显微镜和扫描电镜对凝固组织观察发现,TiAl合金与氧化铝坩埚之间的界面反应较为严重,在凝固组织中形成了大量氧化铝夹杂;TiAl合金与氧化锆坩埚的界面反应仅发生在试样表面,但该坩埚在高温下不稳定,并在试棒表面形成一层无法剥离的粘结层;石墨坩埚中的C元素改变了原有TiAl合金的凝固路径,生成了棒状的γ-TiAl相.     

Effect of Solidification Interface Morphologies on Microstructures of a Ni-base Superalloy

A cast Ni-base superalloy K5 wasdirectionally solidified and various solidification in-terfaces including plane front,cellular,cellular-dendritic and dendritic were obtained in awider range of G/R ratio by using improved highwithdrawal device and liquid metal cooling experi-mental sets.The precipitation pattern of some prin-cipal phases of the alloy and correlation of the vari-ous interfaces with microstructure were studied sys-tematically.It was indicated that the morphology ofsolidification interface of superalloy K5 varied withG/R ratio and that the solidification interfacemorphologies have a considerable effect on the fea-tures of phases both precipitated duringsolidification and post-solidification.Plane frontand cellular directional solidification of superalloyK5 lead to a substantial decrease of MC carbideand elimination of γ-γ'eutectic,but makeneedle-shape M_6C carbide precipitate easily duringageing treatment.The finer dendritic structuressolidified under the condition of higher cooling ratehave less dendritic segregation and idealmicrostructure.     

Al-Y包晶合金非平衡凝固过程及组织特征

包晶凝固过程中小平面-小平面两相复相生长方式是凝固领域研究的一个热点。以初生相和包晶相都是严格计量比金属间化合物的Al-Y包晶合金作为研究对象,利用DSC热分析技术,严格控制冷却速度,获得不同凝固条件的非平衡凝固试样,研究了两相为小平面相的Al-Y包晶合金的凝固行为。发现小平面-小平面包晶系合金包晶凝固过程中,非平衡凝固特性及宏观偏析特点比非小平面包晶系更加明显。凝固特征温度与平衡相图偏差明显,包晶反应温度和包晶相直接凝固温度都远高于平衡相图给定的值,相对于相图是在"过热"条件下发生的,而固溶体型包晶合金一般是在"过冷"条件下发生的。包晶转变过程非常微弱,致使初生相残留量远高于平衡相图。即使对于过包晶成分的合金,其凝固组织中仍存在大量的共晶凝固组织,最终得到的凝固组织与平衡相图存在显著差异。     

Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展

具有低密度和高熔点特性的Nb-Si基超高温合金是下一代航空发动机热端部件的重要候选材料之一.但Nb-Si基超高温合金的低室温断裂韧性限制了其工业化应用,合金化和定向凝固是改善室温断裂韧性的有效方法,本文综述了这2个方面的研究进展.合金化方面重点介绍了合金元素通过位错增韧和相改变增韧实现铌基固溶体(Nbss)相的韧化,通过固溶强化和相变提高硅化物相的高温性能,促进硅化物以近"Y"型生长,改善两相的界面等影响,分析发现Ti、Hf、Zr、B和Mg等元素均可改善室温断裂韧性.定向凝固方面综述了Nb-Si基超高温合金的定向凝固方法及特点,不同定向凝固工艺对Nb-Si基合金的组成相、组织形貌、室温断裂韧性以及高温强度的影响,定向凝固过程的组织演变规律及强化机理,分析发现调控工艺可获得Nbss/Nb5Si3良好单向生长的组织.在保证Nbss/Nb5Si3共晶耦合单向生长的情况下,减小Nbss相的厚度,提升其连续性是提高室温断裂韧性的有效方法.还展望了Nb-Si合金化与定向凝固的未来发展趋势.     

电子束悬浮区熔定向凝固ЖC36的组织分析

以第二代单晶高温合金ЖC36为研究对象,利用高梯度电子束悬浮区熔装置,采用籽晶法制取具有不同凝固组织的单晶高温合金试样.研究了加热功率和区熔速率等凝固过程控制参数对凝固组织和固-液界面形态的影响,考察了各合金元素的偏析规律和γ/γ'共晶组织的演化规律,测定了不同组织形态单晶的晶体取向特征.     

炉膛温度对定向凝固Al－Cu合金热裂的影响

采用半定量等级评定方法，研究了炉膛温度变化对定向凝固Ａｌ－０．６％Ｃｕ和Ａｌ－２．０％Ｃｕ两种合金热裂倾向的影响．定向凝固冷却曲线的测量和热裂形式的凝固分析表明：定向凝固过程中合金的不可补缩长度对热裂纹的形成有重要影响．     

Al-4%Cu合金定向凝固温度梯度变化及界面形态演化规律

摘　要：研究了Al-4%Cu合金定向凝固界面形态随抽拉速率的演化规律及其转变机制.通过测量自行研制的定向凝固设备的温度梯度,发现温度梯度随抽拉速率的增大而减小,并随炉体温度的升高而增大.研究了Al-4%Cu合金定向凝固的界面演化及生长形态,对比后发现,在胞状生长过程中,竞争淘汰是主要的生长方式;而在高速抽拉过程中,尖端开裂是枝晶的主要生长方式.