脉冲电流作用下TiAl合金凝固组织演变及形成机理

作     者：陈占兴 丁宏升 陈瑞润 郭景杰 傅恒志 CHEN Zhanxing;DING Hongsheng;CHEN Ruirun;GUO Jingjie;FU Hengzhi

作者机构：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2019年第55卷第5期

页      面：611-618页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目Nos.51171053 51471062和51671072~~ 

主　　题：脉冲电流 TiAl合金 组织演变 片层取向 

摘      要：利用OM和TEM研究了脉冲电流作用下Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的凝固组织,并分析了其微观组织演变及形成机理。结果表明,脉冲电流细化了TiAl合金的一次枝晶臂间距、柱状晶尺寸和片层间距。未加载电流的TiAl合金凝固的初生相为α相,TiAl合金的片层取向与柱状晶生长方向夹角较大,甚至垂直于生长方向。脉冲电流作用导致枝晶发生熔断和破碎,促进了β枝晶相的析出及增多,片层取向与晶体生长方向夹角较小或成45°生长的片层进一步增多。脉冲电流降低了固-液相之间的自由能及原子扩散激活能,减少形核位垒及晶核的形核功,从而在一定程度上促进原子扩散,增大了形核率,细化一次枝晶臂间距及柱状晶;初生相的转变析出及其特殊的位向关系是片层取向变化的主要原因。