直流电流对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织和性能的影响

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

陈占兴 丁宏升 刘石球 陈瑞润 郭景杰 傅恒志

摘要： 将直流电流作用于定向凝固过程中的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金。并分析了合金的凝固组织、相组成和片层组织，测试了合金的显微硬度及800℃压缩力学性能。结果表明，电流在一定程度上促进了合金凝固组织的细化及成分的均匀性，减少或消除了片层间偏析。随着电流密度的增大，平均晶粒尺寸和片层厚度呈现先减小后增大的趋势，α2相相对含量先增大而后减小，合金的显微硬度、压缩断裂与屈服强度也呈现先增大后减小的趋势。平均晶粒尺寸最小约0.46 mm，片层间距最小为0.19 μm，分别比未加载电流时降低70%和29%，α2相相对含量从18.5%增至39.4%。片层间距或晶粒尺寸越小，合金的强度越高并且变形能力愈均匀，塑性也越好。合金的最大显微硬度值达到542 HV，合金的压缩屈服强度与断裂强度分别达到1200 和1365 MPa，与未施加电流时相比均有所提高。加载直流电流引起固-液界面相前沿过冷度减小，可认为是TiAl二元相图中的L→β+L→α+β的包晶反应成分向富Al侧微小偏移，此时初生β相增多，从而造成了TiAl合金室温相组织α2相的相对含量增加。

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