Ni-12 mass%Si过共晶的凝固特性及晶体生长机理

研究了Bridgman定向凝固技术制备的Ni-Si过共晶自生复合材料在不同凝固阶段时的组织特征、相的析出特征以及相组成。探讨了Ni-Si过共晶复合材料的晶体生长机制以及退火温度对亚稳相的影响。结果表明:未定向凝固时的组织呈树枝晶组织,定向凝固初始阶段组织相对粗大,随着热流逐渐趋于稳定,晶体沿最优生长方向生长,组织相对细小且生长稳定。非平衡凝固时Ni-Si过共晶组织包括α-Ni基体相,Ni-Ni_3Si共晶相和Ni_(31)Si_(12)亚稳相,亚稳相Ni_(31)Si_(12)的存在使Ni-Si过共晶合金的硬度增加,脆性增加。1100℃退火保温30 min后得到的显微组织中亚稳相Ni_(31)Si_(12)明显减少。Ni-Si过共晶组织中Ni相为非小平面相,Ni_3Si相和Ni_(31)Si_(12)相为小平面相。