定向凝固Al-32Zn合金孪生枝晶的形成

摘要

使用光学金相显微镜和电子背散射衍射技术研究定向凝固Al-32%Zn(质量分数)合金组织中与等轴晶共存的孪生枝晶的形成和晶体学取向关系。结果表明:合金的宏观组织表现为典型的羽毛状和扇状结构,而显微组织是由共格和非共格孪晶界分隔的细长层片晶组成。孪生枝晶的初生主干和侧臂沿着〈110〉方向生长,这不同于α(Al)常规的〈100〉生长取向。当局部对流较弱时,孪生枝晶的起源与固/液界面处晶体小平面生长有关。较大的温度梯度和中等凝固速率明显有利于孪生枝晶的形成。用图示方式描述了新孪晶界形成的3种增殖机制和孪晶面中枝晶的一种演变方式。