籽晶制备及Ti-47Al合金PST晶体取向控制

采用真空非自耗电弧炉熔炼得到纽扣锭,利用优化的真空吸铸工艺吸铸制备定向凝固用送料棒。在光学浮区炉中先制备出由单一垂直片层组织构成的Ti-43Al-3Si合金定向试棒,切取合适取向后采用机械镶嵌法与多晶TiAl试棒连接固定后作为初始籽晶。制备圆台形试棒作为送料棒,在5 mm/h的生长速率下,利用初始籽晶引晶圆台试棒制备终极籽晶。终极Ti-43Al-3Si籽晶的片层方向平行于生长方向。用终极籽晶来引晶控制Ti-47Al合金PST晶体的片层取向,结合显微分析研究了晶体生长过程。结果表明,制得的送料棒达到光学浮区炉的入炉生长要求;圆台试棒的使用可有效避免因尺寸突变引起的杂晶形核;在5和180 mm/h的生长速率下,Ti-43Al-3Si合金的初生相均为α相。制得的终极籽晶片层一致性好,由单一晶粒组成,在引晶过程中可以保持片层组织稳定,无杂晶形核。使用该终极籽晶可有效控制整个Ti-47Al合金PST晶体的片层取向。