籽晶成分对单晶高温合金定向凝固起始界面形态和取向的影响

谢信亮 余建波 玄伟东 任兴孚 王 江 任忠鸣

（省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院，上海200072）

籽晶成分对单晶高温合金定向凝固起始界面形态和取向的影响

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（省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院，上海200072）

研究了纯Ni、Ni-12%Cr和DD483合金分别作为籽晶定向生长镍基单晶高温合金的凝固过程。结果表明，纯Ni和Ni-12%Cr籽晶的凝固界面历经平界面—胞状界面—枝晶界面的转变过程，采用树枝晶的DD483籽晶时，凝固界面直接由籽晶重熔区进入枝晶生长阶段。单晶高温合金的晶体取向延续了籽晶的晶体取向，但纯Ni籽晶／高温合金界面处的晶体取向发生小角度偏转。分析认为，这是由于成分突变引起γ相的晶格常数发生变化所造成的。

镍基单晶高温合金 定向凝固 籽晶法 晶体取向

定向凝固镍基单晶高温合金因其优异的综合力学性能和高温蠕变性能被广泛应用于制造航空发动机和燃气轮机叶片［1］。目前，工业上制备单晶叶片通常采用籽晶法和选晶法。籽晶法是指将预先测定取向的籽晶与模壳一起预热，加热熔体浇铸至模壳内，籽晶顶端部分发生重熔，在启动抽拉后，熔体中的原子按照籽晶原子的堆垛方式外延定向生长。籽晶法相对于选晶法制备单晶的优势在于前者能精确控制晶体的三维取向。……