拉晶速率对Ni3Al和Ni3Al-2X(X=Ta, Mo)单晶合金凝固过程和组织成分的影响.docVIP

 拉晶速率对 Ni3Al 和 Ni3Al-2X(X=Ta, Mo)单 晶合金凝固过程和组织成分的影响# 5 10  摘要：采用籽晶法成功制备了 Ni3Al, Ni3Al-2Ta 和 Ni3Al-2Mo 单晶合金，研究了拉晶速率对 三种 Ni3Al 基单晶合金凝固过程和组织成分的影响。结果表明：Ta 的添加导致 Ni3Al 合金固 相线和液相线温度的升高，Mo 的添加则导致 Ni3Al 合金固相线温度和液相线温度的降低。 对于 Ni3Al 合金：拉晶速率为 3 μm/s 的组织为单一 γ相，速率为 50 μm/s 的组织为枝晶状 β 相+γ的双相组织；对于 Ni3Al-2Ta 合金：拉晶速率为 3μm/s 的组织为胞晶干 γ相+胞晶间(β+γ) 共晶组织；速率为 50 μm/s 的组织为枝晶干 γ相+枝晶间(β+γ)共晶组织；对于 Ni3Al-2Mo 合 金：拉晶速率为 3μm/s 和 50μm/s 的组织均为枝晶 β+ γ。 关键词：籽晶法；Ni3Al；Ni3Al-2Ta；Ni3Al-2Mo；凝固过程 中图分类号：TG146.4 15 Effect of withdrawal rate on solidification path and phase composition of Ni3Al and Ni3Al-X (X=Ta and Mo) single crystal alloys Ai Cheng, Zhang Zhigang, Li Shusuo 20 25 30 35 40 (School of material science and engineering,Beihang University, Beijing 100191) Abstract: Ni3Al, Ni3Al-2Ta and Ni3Al-2Mo single crystals were carried out with bottom seeding technique by modified Bridgman LMC apparatus. Compared to Ni3Al alloy, the addition of Ta improves the liquids temperature and solidus temperature, while the addition of Mo decreases the liquids temperature and solidus temperature. The microstructure of Ni3Al alloy at 3 μm/s is single γ phase, while at 50 μm/s is β phase and γ phase. The microstructure of Ni3Al-2Ta alloy at 3 μm/s and 50 μm/s is primary γ phase and (β+γ) eutectic phase. The microstructure of Ni3Al-2Mo alloy at 3 μm/s and 50 μm/s is β phase and γ phase. Keywords: seeding method; Ni3Al; Ni3Al-2Ta; Ni3Al-2Mo; solidification path 0 引言 Ni3Al 是镍基高温中最重要的强化相，目前对镍基单晶高温合金的生长机制及凝固过程 已多有研究[1,2]，但对于 Ni3Al 合金来说，大部分研究局限于定向凝固态[3,4] 合金的研究，对 单晶态 Ni3Al 合金的制备，多集中于采用浮区熔炼方法的研究[5] ，而其它方面的研究才刚 刚开始，特别是采用 Bridgman 方法制备的 Ni3Al 单晶合金，以及对其凝固路径和凝固组织 成分影响因素的研究鲜有报道。本文采用了 Bridgman 方法制备了 Ni3Al 和 Ni3Al-2X(X=Ta, Mo)三种 Ni3Al 基单晶合金，并研究了拉晶速率对三种单晶合金凝固过程和组织成分的影响。 1 实验方法 本研究采用的原材料为：Ni（纯度为 99.9%）、Al（纯度为 99.9%）、Ta（纯度为 99.9%） 和 Mo（纯度为 99.9%），均由北京有色金属研究院翠铂林有限公司提供。本实验所用母合 金均采用真空电弧熔炼法制备，实验材料为 Ni3Al, Ni3Al-2X(X=Ta, Mo)三种 Ni3Al 基合金， -1-  其化学成份如表 1 所示。 表 1 Ni3Al, Ni3Al-2Ta, Ni3Al-2Mo 合金的名义成分和实际成分* 45 Tab.1 Norminal and real