【摘 要】
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利用50m长真空落管研究了TC20合金在微重力下与重力下的籽晶外延凝固行为。采用金相显微镜观察了样品在微重力和重力下凝固组织,用图像分析软件统计分析了重熔区纵截面晶粒数
【机 构】
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中国科学技术大学材料科学与工程学院; 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室;
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利用50m长真空落管研究了TC20合金在微重力下与重力下的籽晶外延凝固行为。采用金相显微镜观察了样品在微重力和重力下凝固组织,用图像分析软件统计分析了重熔区纵截面晶粒数量、形态和尺寸,用电子探针对重熔区轴向成分分布进行了分析。结果显示,合金重熔凝固组织均为等轴晶组织,但其数量、尺寸和形态不同。相对于微重力环境,重力环境下凝固的组织中晶粒数量较多、轴径比更大且尺寸多分布在小尺寸区间。样品凝固初期形成细小等轴晶,后期则形成较多拉长晶粒。其中重力环境形成一些沿径向水平生长的晶粒,而微重力下则多为倾斜向上生长的晶粒。此外,重力和微重力样品中合金元素沿生长方向分布都很均匀,未发生宏观偏析。结果表明,合金样品整体凝固速度较快,使重力引发的对流效应和溶质输运效应对凝固组织影响微弱,凝固过程主要受热扩散控制。
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