二次枝晶取向对镍基高温合金晶粒竞争生长行为的影响

张小丽¹，冯丽²，杨彦红³，周亦胄³，刘贵群¹

1. 北方民族大学材料科学与工程学院2. 沈阳职业技术学院电气工程学院3. 中国科学院金属研究所

摘 要：采用精密铸造法制备板状双晶和三晶试样,研究晶粒的二次枝晶取向对晶粒竞争生长的影响。结果表明,对于一次枝晶取向相同的双晶,随二次晶界角增大,晶界位置始终位于板状试样的中间,2个晶粒之间几乎不存在竞争生长。对于一次枝晶取向不同的三晶,汇聚晶粒和发散晶粒的竞争生长情况不同。在汇聚生长的情况下,择优取向枝晶与非择优取向枝晶互相阻挡,导致晶界向择优取向晶粒倾斜,这与经典的WaltonChalmers模型不一样。并且二次取向不影响汇聚晶粒的竞争生长。在发散生长的情况下,择优取向枝晶与非择优取向枝晶都能分枝出新的枝晶,使晶界向非择优取向晶粒倾斜,这与Walton-Chalmers模型一样。此外,二次取向不影响发散晶粒的竞争生长。

关键词：镍基高温合金;定向凝固;晶粒竞争生长;二次枝晶取向;