恒速和躍遷變速定向凝固下Ni-Ni-,3-Nb過共晶合金組織演化研究.pdf

1、本文研究了Ni-24.8wt﹪Nb過共晶合金恒速和躍遷變速定向凝固下的組織演變，重點探討了通過躍遷加速擴大共晶共生區(qū)的可行性，同時觀察和分析了躍遷加速過程中共晶層片間距的調整及其機制，最后通過壓縮試驗研究了躍遷加速后組織的改變對其力學性能的影響。在恒速定向凝固實驗中，Ni-24.8wt﹪Nb合金在200K/cm的溫度梯度下，凝固速度為1μm/s時合金以平界面耦合生長，得到的最終組織為規(guī)則的層片共晶，而理論計算表明凝固速度低于0.85μm

2、/s時，合金可得到耦合生長的共晶組織，計算結果與實驗結果較為一致。實驗中凝固速度在5～100μm/s時，Ni3Nb初生相領先于共晶相生長，并隨著凝固速度的提高，初生相形態(tài)發(fā)生由長板條狀向短條狀轉變，共晶相由規(guī)則層片轉變?yōu)椴灰?guī)則層片，同時初生相的體積含量也相應減小。實驗中當凝固速度達到10μm/s后，組織中出現Ni相共晶暈圈；而理論計算得到共晶暈圈相形成的臨界速度為14μm/s，兩者基本吻合。 通過躍遷加速定向凝固，抑制了Ni-2

3、4.8wt﹪Nb過共晶合金中β-Ni3Nb初生相的生長，使得在較高的凝固速度下仍然能獲得耦合生長的共晶組織，這為提高高溫自生復合材料的生產效率和擴大其共晶共生區(qū)提供了一個新的技術途徑。躍遷加速后共晶Ni相和Ni3Nb相層片都發(fā)生了分叉，非穩(wěn)態(tài)共晶組織的轉變可分為三個階段：規(guī)則共晶層片間距的減?。灰?guī)則共晶向不規(guī)則共晶的轉變；不規(guī)則共晶層片間距的調整，這三個階段在轉變過程并不是截然分開的。躍遷加速后的非穩(wěn)態(tài)過渡區(qū)的長度隨變速比的增加而縮短，