EFFECT OF YTTRIUM ON PERFORMANCE OF DIRECTIONALLY SOLIDIFIED Ni 3Al BASE ALLOY IC6

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＮｉ３ＡｌｂａｓｅａｌｌｏｙＩＣ６ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＢＩＡＭａｓａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｕｓｅｄｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｂｌａｄｅｓａｎｄｖａｎｅｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ１０００～１１５０℃［１］．Ｔｈｅａｌｌｏｙｎｏｔｏｎｌｙｈａｓｈｉｇｈｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｆａｉｒ…     

Ti-47Al合金籽晶法定向凝固过程中的组织演化

以Ti-43Al-3Si为籽晶,对Ti-47Al合金籽晶法定向凝固过程中的相选择和组织演化规律进行了研究.凝固初期,液相中富含Si,促使α相为其初生相,获得了与生长方向平行的全片层组织.随着凝固的进行,液相成分逐渐接近Ti-47Al.生长速率为90 mm/h时,凝固组织以胞状树枝晶形态生长,由于晶体生长形态对界面前沿溶质分布的影响,在稳定的溶质边界层建立前,Al和Si含量不能保证α相的连续生长,β相在α枝晶间形核长大,出现与凝固方向成45°夹角的片层,破坏了片层取向的一致;生长速率增至720 mm/h时,凝固组织中枝晶生长发达,枝晶间距减小,基本转变为以择优取向生长的α相.     

定向凝固Ni3Al合金高温变形行为的研究

定向凝固（ＤＳ）Ｎｉ３Ａｌ合金在１０００至１０５０℃温区，应变速率为２．１×１０（－４）ｓ（－１）时，应变速率敏感指数ｍ大于０．３，最大延伸可达１８５％，具有超塑变形的行为待征．金相及电子显微镜观察表明：超塑变形后，原始柱状晶内有亚结构及新晶粒生成。认为ＤＳＮｉ３Ａｌ高温变形后发生了动态再结晶过程，并由此导致ＤＳＮｉ３Ａｌ合金呈现超塑现象．     

Ni3Al中Al含量对硼韧化作用的影响

本文利用“有序—无序”模型对Ni_3Al中的点阵空位与成分的关系进行了计算,结果证明,当Al含量超过化学计量值时,Ni_2Al中有大量的点阵空位存在,称之非化学计量空位。正电子湮没技术证实了这种空位的存在。由此解释了Al含量对硼韧化作用的影响。     

Zr对铸造Ni3Al合金塑性的影响

大量压缩和拉伸实验表明:在无硼Ni_3Al合金中加入适量的Zr可使其具有较好的室温塑性,Zr对Ni_3Al合金的韧化作用并不局限于富Ni的Ni_3Al合金,对Al含量略高于化学计量成分的Ni_3Al也有一定的韧化作用,而且Zr在晶界仅略有偏聚,因此,可以认为Zr对Ni_3Al合金的韧化机理与硼不同,Zr对改善中温脆性和提高高温塑性也都具有一定的效果     

Mn,B复合合金化对Ni3Al室温塑性的影响

本文通过宏合金化和微合金化结合的方法,进一步改善了Ni_3Al的室温塑性,在本实验条件下,按最佳硼合金化配制的Ni_3Al合金的室温拉伸延伸率为14%,而复合合金化得到的Ni_3Al则为35%。同时,实验结果还表明,只有Al当量含量(Mn%+Al%)小于化学计量值时,才能发挥复合合金化的优势。     

快速凝固Nb_3Al-Nb固溶体两相合金的组织与性能

用快速凝固粉末冶金法制备完全致密的含Ｔｉ的Ｎｂ３ＡｌＮｂ固溶体两相合金,和铸锭法相比较,所制合金的组织显著细化,屈服强度显著提高。通过Ｎｂ３Ａｌ与塑性相Ｎｂ固溶体的复合,合金的低温脆性较Ｎｂ３Ａｌ明显减小。     

定向凝固自生共晶材料Al11La3／Al的制备及凝固特征

利用定向凝固装置,在固-液界面前沿温度梯度很高的条件下, 在生长速度R=6.0-20.0μm/s的范围内制得了定向规则排列的自生复合Al_(11)La_3/Al共晶材料、并测得在此凝固条件下处于极值状况生长的共晶体?/R=1.42×10~(-8)cm~3/s利用TEM对该共晶体的选区衍射表明:共晶两相的择优取向为[100]Al∥331Al_(11)La_3,惯态平面为:(002)Al∥(116)Al_(11)La_3Al_(11)La_3,相生长前沿的(103)晶面孪晶生长,导致Al_(11)La_3相分枝,从而调整共晶片层间距λ     

Al－Cu－Co－Ge十边形准晶单晶的定向生长

利用控制凝固过程的定向凝固技术生长出了直径０．８长１０ｍｍ的Ａｌ－Ｃｕ－Ｃｏ－Ｇｅ十边形准晶单晶．在准晶生长过程中，所有准晶单晶形成了单一取向的择优生长结构，其棱柱的中心轴为十次旋转对称轴．在温度梯度为９５℃／ｃｍ的条件下，随着定向凝固速度的增大，生长界面出现的成分过冷越来越大，从而导致生长界面的扰动也逐渐加剧并使成分偏析，界面形态由平面向胞状和树枝状转化，出现大量非准晶相，最后无法生长出所需要的高质量准晶单晶．     

A STUDY OF CARBIDE GROWTH IN MAR-M247 LC ALLOY BY DIRECTIONAL SOLIDIFICATION METHOD

ＡＳＴＵＤＹＯＦＣＡＲＢＩＤＥＧＲＯＷＴＨＩＮＭＡＲ－Ｍ２４７ＬＣＡＬＬＯＹＢＹＤＩＲＥＣＴＩＯＮＡＬＳＯＬＩＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＪ．ＨＬｅｅ;Ｊ．Ｃｈｅｎ;Ｓ．Ｊ．Ｃｈｏｅ;Ｙ．Ｔ．ＬｅｅａｎｄＨ．Ｍ．Ｋｉｍ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕ...     

非规则共晶定向凝固结构的标度律

数值求解了Al-Si共晶定向凝固耦合方程,讨论了凝固界面形态作为共晶相间距函数的变化规律共晶凝固界面临界分叉态对应于边缘稳定点和界面位置的极大值点。α-液相界面临界分叉是局域规则层状结构相间距选择点,而非规则片状结构相间距的选择点对应于β-液相界面临界分叉导出的两种结构的标度律得到了试验测定结果的支持     

SCALING LAW OF IRREGULAR EUTECTIC IN DIRECTIONAL SOLIDIFICATION

The profile features of the solidifying interface of the irregular Al-Si eutectic duringdirectional solidification are studied by numerically solving a nonlinear coupling equation ofdirectional solidification of this eutectic.The critical splitting point of the solidifying interfacecoincides with the maximum value of its position and corresponds to the marginal stabilitypoint.Argument is presented that the interlamellar spacing for local regular structure selectsthe critical splitting state of the α(Al)-liquid interface as its operating point,and the oper-ating point of the average interflake spacing for the irregular structure is the critical splittingstate of the β(Si)-liquid interface.The scaling laws derived,which have the more generalforms than the classic Jackson-Hunt scaling,gained support from the experimental results.     

INFLUENCE OF Al ON DUCTILITY IMPROVEMENT BY B IN Ni_3Al ALLOYS

The “order-disorder” model was adopted to calculate the lattice vacancies related to the com- position change in Ni_3Al alloys.A great deal of vacancies,i.e.,the non-stoichiometric vacan- cies,may exist in the Ni_3Al alloys containing Al over stoichiometry,i.e.25 at.-%.This was confirmed by the positron annihilation technique.Therefore,the influence of Al content on the enhancing behaviour of B towards the ductility of Ni_3Al alloys can be understood by the interaction of non-stoiehiometric vacancies and B atoms.     

PREPARATION AND SOLIDIFICATION CHARACTERISTIC OF IN SITU DIRECTIONALLY SOLIDIFIED EUTECTIC Al_(11)La_3/Al COMPOSITE

In situ eutectic Al_(11)La_3/Al composite material with regular arrangement was prepared byzone melt liquid metal cooling directionally solidification under conditions of high temperaturegradient G=700K/cm and growth rate R=6.0-20.0μm/s.Superpose diffraction pat-tern of Al_(11)La_3/Al composite shows that the preferred growth direction is[100]Al//[33]Al_(11)La_3,and the habit plane is(002)Al//(116)Al_(11)La_3.A low density(103)twin is ob-served in Al_(11)La_3 and the growth of(103)twin induces to branching to change theinterlamellar spacing.     

Al-Li合金定向凝固的热溶质对流

研究了亚共晶二元Ａｌ－Ｌｉ合金垂直向上定向凝固期间热溶质对流共晶生长的影响,结果表明,晶体生长初期,对流对共晶生长影响较小,能够获得规则的共晶组织,当存在非稳定性对流时,在生长方向上,β相（ＡｌＬｉ）呈非连续的短棒结构;在水平方向上,β相呈波形排列,并且还发现,非稳定性对流中存在着最不稳定波,且这种波对共晶生长上的影响最强烈,它使共晶组织粗大,并且迎着流体流动方向生长。     

Ni3Al金属间化合物自蔓延高温合成中的显微组织演变

为了研究用Ni粉和Al粉自蔓延高温合成(SHS)Ni3Al过程中的显微组织演变,用燃烧波淬熄法使蔓延的燃烧波自行熄灭,用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察和分析了淬熄试样中的显微组织,测试了燃烧温度,并用X射线衍射(XRD)分析了合成产物的相组成.结果表明,合成反应开始于Al的熔化,从而使Ni粉粒开始部分溶解,Ni与Al原子间的互扩散导致Ni3Al反应扩散层在未溶解的Ni粉粒表面形成并逐渐增厚.该反应具有不完全性,可能是实验中使用了较粗的Ni粉和Al粉的缘故.     

Ni_3Al合金中硼原子的占位

采用特征晶体模型计算了Ｎｉ３Ａｌ合金中的Ｎｉ和Ａｌ原子的半径。依据特征晶体模型理论和从硬球模型所得到的不同间隙的间隙半径方程,计算了不同间隙的间隙半径、间隙能和固溶度。计算结果表明：硼原子趋向于占据６个Ｎｉ原子所围成的间隙。     

Si-RICH LAYER FORMATION DURING DIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF AI-Si EUTECTIC ALLOY IN ELECTROMAGNETIC FIELD

The formation of a special Si-rich layer on the periphery of Al-Si eutectic alloy specimenduring directional solidification in rotary electromagnetic field has been investigated.Thislayer seems due to the migration of some Si grains onto the crucible wall,then stagnating andcoarsening further.     

Ni3Al的德拜温度及物理性质

用两种Ｘ射线衍射法确定了金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ的德拜温度ΘＤ为５５０Ｋ，并利用新发展的“固体中多原子相互作用的新势能函数”和测定的Ｎｉ３Ａｌ合金的德拜温度，计算了Ｎｉ３Ａｌ合金的结合能、形成热、体弹性模量以及比热和线热膨胀系数随温度变化的曲线     

镍基双晶高温合金定向凝固过程中的竞争生长

研究了镍基双晶高温合金定向凝固过程中的竞争生长.实验结果表明：当原始籽晶一次枝晶方向均平行于热流方向且二次枝晶取向不同时,定向凝固过程中双晶共存,但双晶的界面存在波动,抽拉速率对其影响不大.当原始籽晶一次枝晶([001])异面并保持其中一组二次枝晶取向([010]相同时,双晶竞争生长过程是一个三维竞争生长过程.晶粒竞争...