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近十年,Co-Al-W基合金中发现的高温稳定的γ′相Co3(Al,W)成为国内外学者的研究热点。本文以Co-8.8Al-9.8W和Co-8.8Al-9.8W-2Ta两种合金为研究对象,在稳恒磁场下,进行定向凝固实验。研究了定向凝固显微组织的变化,考察了纵向和横向稳恒磁场对凝固过程中固-液界面组织和宏观偏析的影响。在Co-8.8Al-9.8W合金定向凝固过程中,施加纵向稳恒磁场导致固-液界面形貌和枝晶生长发生变化。在抽拉速率较低的情况下(R≤10um/s),施加小于等于1T的纵向磁场后,发现随着磁场强度的增大,固-液界面平稳生长,枝晶变得粗大,数目减少。当磁场强度继续增加时,枝晶数目增多,枝晶细化。这是由于磁场强度较小时,热电磁流动改变了界面前沿溶质分布,二次枝晶发达。当磁场强度继续增加时,磁阻尼占主导地位,抑制了热电磁对流,二次枝晶被抑制,一次枝晶间距变小。而Co-8.8Al-9.8W-2Ta合金定向凝固过程中,在低抽拉速率的情况下,随着磁场强度的增加枝晶开始变形,枝晶由稳定生长的柱状晶变得杂乱无章,产生的热电磁对流使枝晶破碎断裂。这是因为增加的Ta元素是正偏析元素,加剧了合金凝固过程中的偏析行为,所以固-液界面不同于三元的Co-Al-W合金。当抽拉速率较大(R≥50um/s)时,磁场对两种合金的固-液界面几乎没有影响,一次枝晶间距与低拉速下规律一致,随着磁场强度的增加先变大后变小。对于纵向磁场下的偏析行为,两种合金基本一致。磁场对两种合金中Al元素的偏析存在一定的促进作用,两种合金在磁场下的偏析行为主要以Al元素为主,而且从实验结果可以看出随着固相比例的提高而溶质Al含量也在增加。而W元素的偏析,磁场对其影响较小。横向稳恒磁场对Co-8.8Al-9.8W合金定向凝固组织及界面形态有着不同的影响。在定向凝固Co-8.8Al-9.8W合金的过程中施加横向稳恒磁场,发现在低拉速的情况下(R=5um/s),固-液界面向试样的右侧凹陷并在右侧产生溶质Al的偏聚,而且在试样的右侧出现斑状组织。导致此原因是由于合金固-液界面处试样尺寸的宏观热电磁流动(TEMCmac)和枝晶尺寸的微观热电磁流动(TEMCmic)的耦合作用驱动溶质迁移所致。作者进一步分析了横向磁场对定向凝固过程中一次枝晶间距的影响,发现增大磁场强度可以使一次枝晶间距减小。这是因为在施加磁场的过程中,TEMCmic随着磁场强度的增大而不断增大,使得枝晶间熔体流动不断加强,一次枝晶间距不断变小。当拉速增加到50um/s时,磁场对合金固-液界面几乎没有影响,一次枝晶间距随着磁场强度的增加也没有得到细化,这是因为拉速较快横向磁场导致的枝晶间热电磁流动TEMCmic作用时间变短,所以作用效果变低。