自由落体条件下Ti-6Al-4V合金微液滴的快速凝固研究

摘要：

在自由落体条件下实现了Ti-6Al-4V合金微液滴的深过冷与快速凝固,研究了合金的相组成、凝固组织和显微硬度.计算出落管中不同直径微液滴的过冷度和冷却速率,揭示了Ti-6Al-4V合金凝固组织随过冷度及冷却速率的变化规律.结果表明,深过冷与快冷速的耦合作用使凝固组织不断细化且形貌发生转变:层片α+β→枝晶a→网篮状α'+β→针状α'→针状α'+不规则β.当液滴直径小于400 μm时,位于原始等轴β晶的晶界及晶内的针状马氏体α'转化为大量连续分布且形状不规则的次生β相,发生α'→β固态转变.不同直径范围内的Ti-6Al-4V合金凝固组织的显微硬度与组织形貌有关,"层片组织"、"针状α'组织"和"针状α'+不规则β组织"的显微硬度随液滴直径的减小而增大,"网篮组织"的显微硬度随液滴直径的减小而减小.其中,枝晶组织的显微硬度可高达785 kg/mm2,是母合金硬度的2.6倍.

关键词：钛合金、深过冷、快速凝固、微观组织、显微硬度

所属期刊栏目：54

分类号：TG113.12(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目Nos.51474175、51522102、51506182和51734008，以及航空科学基金项目No.2016ZF53060. Supported by National Natural Science Foundation of China.51474175, 51522102, 51506182 and 51734008;Aeronautical Science Foundation2016ZF53060

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：824-830