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計的真空寬調速電磁成形定向凝固實驗設備,以Ti-48％Al(at.％)為實驗材料,采用電磁成形定向凝固技術,對極活潑的γ-TiAl工程合金無污染定向凝固組織制備工藝進行了系統的研究,并對包晶系TiAl基金屬間化合物的非平衡定向凝固特性進行了初步探討,主要研究內容及結論如下: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、形的感應器-屏蔽罩系統;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.利用改進的有模定向凝固工藝,研究凝固控制條件V對包晶系鈦鋁合金的穩(wěn)定相和亞穩(wěn)相的競爭與選擇及組織形態(tài)演化等的影響規(guī)律并探求其作用機理,提供控制晶體片層結構的工藝方法.在上述研究的基礎上,成功

3、實現了簡單形狀的γ-TiAl基金屬間化合物的約束成形,獲得了表面質量良好的定向凝固組織樣件;考察了凝固速率對TiAl包晶合金的相選擇以及生長形態(tài)等凝固特性的影響,并初步分析了其內在機制.研究結果表明:輕質TiAl基合金熔體在無接觸電磁成形過程中容易產生劇烈的電磁攪拌,合理調節(jié)電流強度和抽拉速率以及控制合適的固液界面位置等工藝參數有利于提高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