γ-TiAl基金屬間化合物電磁成形定向凝固及組織特性研究.pdf

1、該文利用課題組自行設(shè)計(jì)的真空寬調(diào)速電磁成形定向凝固實(shí)驗(yàn)設(shè)備,以Ti-48％Al(at.％)為實(shí)驗(yàn)材料,采用電磁成形定向凝固技術(shù),對(duì)極活潑的γ-TiAl工程合金無污染定向凝固組織制備工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并對(duì)包晶系TiAl基金屬間化合物的非平衡定向凝固特性進(jìn)行了初步探討,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1.探索γ-TiAl基金屬間化合物無接觸電磁成形定向凝固組織的制備工藝.借鑒不銹鋼的電磁成形定向凝固工藝,建立適合γ-TiAl基金屬間化合物電磁成

2、形的感應(yīng)器-屏蔽罩系統(tǒng);合理控制溫度梯度G<,L>與凝固速率V的大小,在保證γ-TiAl金屬熔體電磁約束穩(wěn)定成形的基礎(chǔ)上,制備出γ-TiAl基金屬間化合物無(少)污染的定向凝固樣件.2.掌握γ-TiAl基金屬間化合物在亞快速定向凝固條件下的凝固特性.利用改進(jìn)的有模定向凝固工藝,研究凝固控制條件V對(duì)包晶系鈦鋁合金的穩(wěn)定相和亞穩(wěn)相的競(jìng)爭與選擇及組織形態(tài)演化等的影響規(guī)律并探求其作用機(jī)理,提供控制晶體片層結(jié)構(gòu)的工藝方法.在上述研究的基礎(chǔ)上,成功

3、實(shí)現(xiàn)了簡單形狀的γ-TiAl基金屬間化合物的約束成形,獲得了表面質(zhì)量良好的定向凝固組織樣件;考察了凝固速率對(duì)TiAl包晶合金的相選擇以及生長形態(tài)等凝固特性的影響,并初步分析了其內(nèi)在機(jī)制.研究結(jié)果表明:輕質(zhì)TiAl基合金熔體在無接觸電磁成形過程中容易產(chǎn)生劇烈的電磁攪拌,合理調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度和抽拉速率以及控制合適的固液界面位置等工藝參數(shù)有利于提高TiAl基合金無接觸電磁成形的穩(wěn)定性.在溫度梯度基本保持不變的條件下,隨著凝固速率的增加,γ-TiA