纵向静磁场下单晶高温合金定向凝固籽晶回熔界面杂晶的形成与演化

通过对单晶高温合金定向凝固生长过程中显微组织的考察,研究了磁场下杂晶在籽晶回熔区附近的产生及其在生长过程中的演变机制。磁场使得定向凝固籽晶重熔区界面上出现大取向杂晶和大角度晶界,其多分布于样品边缘,磁场强度和抽拉速率的增大均增加了杂晶数量和大角度晶界长度。凝固起始阶段形成的大取向杂晶和大角度晶界以较快速率被淘汰,演化成小取向枝晶和小角度晶界;随着凝固继续进行,枝晶取向和晶界角度进一步减小,但是演化速率急剧降低,拉速的增大强化了此演变过程。重熔区界面上杂晶的形成是由于热电磁力对枝晶的扭断,而宏观尺度上的热电磁环流在凝固过程挟制着扭断碎晶,使得碎晶演化成较多分布于样品边缘的杂晶。