定向凝固钛基板坯的液固界面控制及织构演变

材料凝固过程液固界面的形态是决定晶体生长形态和材料的力学及使用性能的重要因素。在定向凝固过程中，晶体的择优生长方向与晶体最佳性能晶位取向是不一致，要实现晶体按照非择优生长晶位取向生长就必须附加一个驱动力。高质量钛合金和钛铝基合金是快速发展的一种重要的军事和民用材料，大量应用于航空航天领域，效益显著。然而钛基材料在二次固态相变后晶体取向偏离最佳承载方向，限制了材料性能的提高。本研究首先采用高纯净化的冷坩埚定向凝固方法制备液态下极为活泼的钛合金和钛铝合金板坯试样，系统地研究钛基材料在定向凝固过程中的固液界面结构、相组成和组织的演化规律，通过对钛基材料中典型的初生相α相或者β相织构演变规律的认识和控制，进一步达到控制二次析出相（片层）生长取向的目的。本研究成果不但可以建立一套完整的高活性钛基合金的定向凝固方法，而且可以丰富人们对凝固界面科学理论及实践的认识。