金属学报

作者：马德新, 赵运兴, 徐维台, 皮立波, 李重行

单位：1.深圳万泽中南研究院 深圳 518045；2.中南大学 粉末冶金研究院 长沙 410083

关键词：单晶高温合金,叶片,共晶组织,固溶热处理,上表面聚集效应,

基金：深圳市发展和改革委员会项目(SZDRC20181000);广东省重点领域研发计划项目(2019B010935001)

对一种第三代单晶高温合金的单晶叶片和试棒铸件进行了检测，没有观察到共晶组织在横向上向铸件外表面偏聚的现象，但是发现它在垂直方向上发生了明显的不均匀分布。铸件朝下的底面区域共晶很少，而朝上的顶面区域则有大量的共晶聚集。其原因在于定向凝固过程中γ′相形成元素Al + Ti + Ta会在枝晶间液体中富集，并通过扩散和对流的方式向上迁移，最后在铸件的上表面聚集而生成大量的γ/γ′共晶组织。铸态共晶上表面聚集的影响因素除了合金成分，还有凝固条件和铸件形状。对铸件固溶热处理后组织的研究表明，铸件外表面区域的残余共晶量明显少于内部区域。这是因为铸件表面Al和Ti元素的挥发造成了γ′形成元素的贫化，导致共晶组织固溶速率加快。

来源：2021年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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