Ti-Al包晶合金定向凝固初始过渡区内相选择规律研究

长久以来，包晶合金定向凝固研究主要集中在稳态生长阶段，而对于初始过渡区内相选择规律的研究甚少，初始过渡阶段发生的相或组织形态的转变对后续稳态凝固会有十分重要的影响。本项目以极具应用前景的先进结构材料Ti-Al包晶合金为研究对象，采用自主开发的辅助模壳技术，消除Ti-Al熔体与陶瓷坩埚的剧烈化学反应，研究定向凝固包晶合金在初始过渡区内相选择规律。通过结合实验观察、理论分析和相场法数值模拟，探索包晶凝固初始过渡阶段相的形核和生长机制，包晶两相组织形态的演化规律，溶质传输分布特点等。进而研究初始过渡与稳态凝固阶段相选择的历史相关性，构建定向凝固包晶合金整个凝固过程统一的相选择模型。本项目将丰富包晶合金凝固理论，为Ti-Al合金片层取向控制的实用技术提供理论和实验依据。