针对Ni3Si金属间化合物低的延展性、低的断裂韧性以及较差的高温抗蠕变性能等问题,本项目拟采用电子束悬浮区熔定向凝固技术,选择高延展性金属Ni做基体相,通过共晶反应获得Ni-Ni3Si共晶自生复合材料,从而使材料的综合力学性能得到改善。通过精确控制和优化定向凝固过程,制取组织超细化、体积分数可调且取向精度高的Ni-Ni3Si共晶自生复合材料,探明Ni-Ni3Si共晶的亚快速定向凝固组织特征,揭示不同凝固速率时固液界面的演化规律,明确相界面微观结构及晶体学位向关系,阐明小平面相/非小平面相的共生机制,建立小平面相/非小平面相共晶的定向凝固理论模型。在此基础上,考察Ni-Ni3Si共晶的高温力学性能,建立凝固工艺参数-凝固组织-材料性能之间的关系。这不仅为采用高梯度亚快速定向凝固技术制备高温结构材料的研究和实践提供技术支撑,而且对于丰富和发展共晶凝固理论也有重要的学术价值。
英文主题词Directional solidification;Eutectic in situ composite;Solid/liquid interface;Faceted phase;Mechanical properties