tial籽晶制备及定向全片层组织的研究

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1、摘要摘要本文对TiAl籽晶的制备和籽晶法定向凝固过程进行了比较系统的研究和分析，对籽晶法定向凝固组织进行了初步的探索，得到了一些有益的结果，主要内容和结沦如下:(1)根据理论分析和计算，利用自行设计的模具和真空水冷铜增祸感应熔炼炉设备，成功地浇注出籽晶铸件。分析表明:最终的(7+a2)全片层组织方向与柱状晶的方向完全垂直，平行于铸件轴向方向，局部片层组织方向略微偏离铸件轴向方向，存在夹角，但与轴向的最大夹角不超过5-。(2)TiAl基合金的籽晶法定向成形实验是在课题组自主设计研制的宽调速电磁成形定向凝固设备

2、上进行的。在100011m/min和150011m/min抽拉速度下，成功制备出了片层取向一致的Ti54A143Si3三元合金和Ti54A146二元合金的定向组织，分析表明:最终柱状晶片层组织取向是与籽晶的片层方向一致的，即都是平行于试样的生长方向。在1000um/min抽拉速度下，片层组织从引晶开始到抽拉结束其取向都是保持一致的，但在1500u耐min的抽拉速度下，试样的片层组织一致性在某个点中断，在转变点之后的生长过程中，片层组织表现出不稳定性，出现了垂直于生长方向的片层组织，说明在此区域出现了其它相(

3、R相)或是择优生长方向的a相组织。关键词:TiAl合金籽晶全片层组织定向凝固西北工业大学工学硕士学位论文ABSTRACTInthispaper,fullylamellarmicrostructureofTiAl-basealloysarestudiedthroughdiferentmethods,andalignmentoftheTiAl/Ti3A1lamellarmicrostructureiscontrolledthroughseedinganddirectionalsolidification,The

4、mainresultsareobtainedasfollowed:(1)Accordingtotheoreticalanalysisandcomputation，byusingself-designedmoldandcold-crucibleinductionskullmeltinginvacuum,fullylamellarcolumnargrainmicrostructureofTi54A143Si3alloy(asseedmaterial)wasalignedperpendiculartothegro

5、wthdirectioninsteelmould.Accordingtorelationshipbetweenlamellarmicrostructureorientationandphase，columnargrainwasonlyexistedaphasewithconsistingofTiAl(y)andasmallvolumefractionofTi3AI(a2)throughSEManalysizing.(2)DirectionalsolidificationofTAI-basealloysusi

6、ngapolycrystallineseedmaterialarestudiedbyusingself-madeEMCSexperimentapparatuswithwiderangeofvelocity.SuccessfulDSingotsareobtainedwithfullylamellarmicrostructureparalleltolongitudinalaxisusingapolycrystallineseedmaterialatdiferentvelocitiesof100即m/minand

7、15001rm/mininTi14A146binaryalloysandTi54A143Si3ternaryalloys.Underthedrawingspeedof1000Wm/mincondition,theTiAl/THAIlamellarmicrostructurewasalignedparalleltothegrowthdirectionfromseedingtodrawingend,butintheingotsgrownatthespeedof1500um/min,lamellarmicrost

8、ructureisabruptlydecreasedafteracertainpoint.uponsolidifyingbeyondthetransitionpoint,thelamellarmicrostructuretendstobeperpendiculartogrowthdirection，Microstructurestructureappearsotherphase(p)orprimarysolidi