凝固速率对Nb-Ti-Si基合金整体定向凝固组织及固/液界面形态的影响

摘要：

在2050℃的熔体温度下,在自行研制的定向凝固炉内实现了Nb-Ti-Si-Cr-Hf-Al-B-Y超高温合金的有坩埚整体定向凝同.采用XRD,SEM,EDS等方法分析了凝固速率分别为2.5,5,10,20,50和100μm/s时的整体定向凝固组织、组成相的择优取向及固/液界面形貌,并讨论了其共晶生长机制.结果表明:合金的定向凝固组织主要由沿着试棒轴向排列的横截面为多边形的柱状初生(Nb,X)_5Si_3(X=Ti,Hf,Cr)相与耦合生长的层片状Nbss/(Nb,X)_5Si_3共晶团(Nbss表示铌基固溶体)组成.横截面上共晶胞界明显.当凝固速率由2.5μm/s变化到100μm/s时,定向凝固组织细化,固/液界面经历粗胞状→细胞状→胞枝的演化过程.Nbss/(Nb,X)_5Si_3共晶两相较低的熔化熵及其前沿较大的动力学过冷度是形成规则共晶的主要原因.

关键词：Nb-Ti-Si 基合金、凝固速率、整体定向凝固、规则共晶、固/液界面形貌

所属期刊栏目：46

分类号：TG146.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目50671081;凝固技术国家重点实验室自主研究课题项目07-TP-2008

在线出版日期：2010-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：506-512