金属学报

作者：谢信亮, 周丽萍, 余建波, 玄伟东, 陈超越, 王江, 任忠鸣

单位：1.南京工业大学 先进轻质高性能材料研究中心 南京 211816；2.上海大学 材料科学与工程学院 省部共建高品质特殊钢国家重点实验室 上海 200444

关键词：镍基高温合金,晶粒竞争生长,横向磁场,热电磁对流,

基金：国家重点研发计划项目(2019YFA0705300);国家重大科研仪器研制项目(52127807)

静磁场作为外加物理场，可以有效调控材料成形过程，为调控镍基高温合金的凝固组织和晶体定向生长提供了新的思路。本工作研究了DD483镍基高温合金发散双晶在横向弱磁场下(0.1和0.7 T)的定向竞争生长规律和组织形貌演变特征。结果表明，未施加磁场时，发散双晶中择优取向晶粒(晶粒A)淘汰非择优取向晶粒(晶粒B)，且晶粒淘汰速率与抽拉速率无关。磁场能显著影响发散双晶的竞争生长速率，且其受到双晶在磁场下的摆放方式和抽拉速率的影响。当发散双晶在磁场下按A-to-B方式摆放时，施加磁场抑制了晶粒A在晶界处的分枝，减缓了晶粒A的淘汰速率。当发散双晶按B-to-A方式摆放时，施加磁场进一步促进了晶粒A在晶界处的分枝，加速了晶粒A的淘汰速率。随着抽拉速率的提高，磁场对减缓或加速晶粒的竞争淘汰作用逐渐减弱。磁场在枝晶间产生的热电磁对流效应改变了发散双晶晶界处的溶质分布，从而影响枝晶在晶界处的侧枝生长，这是导致晶粒竞争生长行为发生变化的主要原因。随着抽拉速率的增加，磁场作用时间变短，热电磁对流对晶界处分枝作用的影响减弱。

来源：2025年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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