BaZrO3/Al2O3复合模壳与Ti–46Al–8Nb熔体界面反应机理

作者：毛露 杨宇辰 陈光耀 段保华 李海涛 冯齐胜 鲁雄刚 李重河

单位：1.上海大学材料科学与工程学院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2.上海市特种铸造工程技术研究中心3.上海电机学院材料学院

关键词：钛铝合金  锆酸钡/氧化铝复合模壳  反应机制  夹杂物

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(12):3314-3322

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220540

摘要：

将 Ti–46Al–8Nb 合金置于 BaZrO3/Al2O3复合模壳中，在氩气气氛下，于 1 650 ℃分别保温不同时间。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜、X 射线衍射仪及电感耦合等离子体发射光谱仪等分析了复合模壳与合金熔体接触后的界面形貌及合金中耐火材料元素的溶解量，研究了模壳与熔体间界面反应。结果表明：分别保温 30、60 min 和 120 min 后，模壳面层受熔体侵蚀并持续发生溶解反应，侵蚀层厚度分别为 1 510、2 476 μm 和 3 574 μm，侵蚀机理符合扩散型溶解机制控制的动力学模型。合金中 O、Zr、Y 和 Si 含量及显微硬度均随保温时间增加而增加。凝固后合金表面形成附着层并有新相形成，其物相为 Ba Al2O4和 Y4Al2O9，合金基体生成(Ti, Zr)5(Si, Al)3和 Y4Al2O9 2 种夹杂物，其含量随保温时间增加而增加。

基金项目：

国家自然科学基金面上项目(52104305)； 上海市2021年度“科技创新行动计划”科技支撑碳达峰碳中和专项(21DZ1208900)；

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