生长速度对定向凝固Ti-46Al-8Nb合金微观组织及其硬度的影响

摘要

在一定的温度梯度下,采用Bridgman定向凝固炉对Ti-46Al-8Nb合金进行不同抽拉速度(3～70μm/s)的定向凝固实验.研究定向凝固过程中的相变过程、微观组织以及微观偏析情况,并测量枝晶间距λ、层片间距λL和维氏硬度Hv随凝固条件的变化规律.结果表明:在生长速度范围内,初生相为β相,凝固过程中发生包晶反应,最终得到α2/γ层片结构和B2相的组织.包晶反应导致较大的偏析,其中Al在枝晶间富集而Nb在枝晶心部富集.另外,随着生长速度的增加,枝晶间距以及层片间距逐渐减小,并且分别遵从λ=719.88v-0.21和λL=2.86v-0.25关系.而其维氏硬度随着生长速度的增加而增加,这是由于高的生长速度对应较大的过冷度,使层片组织细化,硬度值升高,其线性拟合函数式为Hv=300.2v008.并将所得数据与先前的实验结果进行对比和分析.