Ti-Al包晶合金定向凝固及组织选择

考察了包晶合金分别在定向凝固初始过渡及稳态生长阶段的凝固特性; 分析了凝固过程中液固界面前沿两相形核过冷与成分过冷的条件及温度梯度(G)和生长速度(v)对两相竞争生长的影响和带状结构形成与共生生长的条件, 确定了出现带状结构所必需的成分和G/v条件。计算了TiAl合金在初始过渡阶段初生相及包晶相的竞争生长和向稳态发展的过渡机制, 并应用界面响应函数建立了不同成分TiAl合金在稳态生长过程中相与组织随生长速度演化的竞争选择模型及相应的凝固组织图, 预测了TiAl合金在不同凝固条件下可能形成的相与组织形态。在所选的合金成分范围内定向实验所得的凝固组织与计算预测的组织选择图有较好的一致性。