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定向凝固Ti-52%Al合金热稳定处理及其对微观组织的影响
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG249.9[金属学及工艺—铸造]
  • 作者机构:[1]东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819, [2]哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目51071062,51274077和51271068,中央高校基本科研业务费项目N140703003和中国博士后科学基金项目2014M561245资助
中文摘要:

在Bridgman定向凝固炉中对Ti-46Al-(8,9,10)Wo合金进行定向凝固实验,研究了生长速率和Nb含量对TiAl-Nb合金的微观组织、相变路径以及溶质偏析的影响,获得了定向凝固TiAl-Nb合金相变过程与微观组织选择图.结果表明,生长速率的增加使得固/液界面发生了平界面.胞状界面.枝晶界面转变,并促进完全卢相凝固转变为具有L+β→α包晶反应凝固过程,最终组织由α2/γ层片组织转变为具有α2/γ层片和B2相的多相组织.溶质Nb的添加对β相具有稳定作用,促进了完全卢相凝固过程的发生以及α2/γ层片和B2相多相组织的形成.生长速率和Nb含量对相交过程和微观组织的影响与溶质偏析(S型偏析,β型偏析)过程密切相关.其中S型偏析程度的提高有利于促进包晶反应的发生,从而导致最终组织发生严重的溶质偏析以及大量B2相在枝晶心部的集中分布.卢型偏析中溶质Nb在残余卢相中的富集是形成B2相的主要来源,Nb的富集程度直接决定了B2相的形态和尺寸.根据关于生长速率和Nb含量的Ti-46Al合金相变过程和微观组织选择图可知,选择较高的Nb含量和较低的冷却速率能获得完全口相凝固过程,可以得到组织分布均匀、溶质偏析程度较低的定向凝固组织.

英文摘要:

TiAl-Nb alloys have been determined as the advanced direction for the development of the high temperature TiAl alloys, so being one of the advanced materials for turbines of aircraft engines and gas-burning power-generation plants. However, highly-Nb addition can lead to the complex solidification behavior of TiAI-Nb alloy and multi-phase microstructure, which is important for the mechanical properties during the alloy design. Bridgman type directional solidification experiments were conducted for Ti-46Al-(8, 9, 10)Nb alloy. The effect of the growth rate and Nb content on the microstructure, phase transition and microsegregation was investigated, and finally the selection diagram of the phase transition and the microstructure of the directional solidified TiAl-Nb al- loy were obtained. The results show that the planar-cellular-dendritic evolution of solid-liquid interface can be ob- served with the increase of the growth rate. Meanwhile the fully β phase solidification changes to the peritectic so- lidification with the increase of the growth rate, and correspondingly the final microstructure is composed of the α2/γ lamellar structure and a multiphase microstructure (B2 phase, α2/γ lamellar structure) respectively. The increase of the β-stabilizer Nb content can promote the fully β phase solidification and the formation of the multiphase micro- structure (B2 phase, α2/γ lamellar structure). The contribution of the growth rate and the Nb content to the phase transition and the microstructure is connected with the solute segregation (S-segregation, β-segregation) closely. The increase of the S-segregation amplitude can easily promote the peritectic reaction, which always leads to the highly solute segregation and the concentrated distribution of plenty of B2 phase in the core of the dendrite, β-seg- regation is the mainly origin of the B2 phase formation, in which the Nb enrichment in the retained β phase directly determines the morphology and the dimension of the B2 phase. Finally accor

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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