水冷铜模中Ni-(50-x)Al-xSc合金凝固组织及性能

作者：雷鸣科; 郭学锋; 吴亚丽; 崔红保; 于合帅

来源：稀有金属材料与工程, 2020, 49(09): 3209-3217.

• Ni-(50-x)Al-xSc合金
• 显微组织
• 凝固过程
• 力学性能

用真空电弧炉在水冷铜模亚快速凝固条件下制备Ni-(50-x)Al-xSc (at%)合金,用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察合金组织,X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析合金的相组成,结合差式扫描量热法(DSC)分析合金凝固过程,用维氏显微硬度计和纳米压痕仪分别测定合金的硬度和弹性模量,采用两相系统简化模型估算合金整体弹性模量。结果表明,Ni-50Al、Ni-45Al-5Sc、Ni-40Al-10 Sc和Ni-35Al-15Sc合金的亚快速凝固组织分别为NiAl、NiAl+AlNi2Sc、NiAl+AlNi2Sc和NiAl+AlNi2 Sc+(AlNi2 Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。合金中各相析出的先后顺序为NiAl、AlNi2Sc和(AlNi2Sc+Ni-16.93Al-21.53 Sc)。AlNi2Sc生长的Jackson因子α=0.2,凝固界面是粗糙界面。Sc使初生NiAl相的硬度提升,AlNi2Sc相的硬度大于NiAl相的硬度。Sc使初生NiAl相弹性模量减小,Ni-(50-x)Al-xSc合金的整体弹性模量与NiAl金属间化合物相比有减小。

• 单位
  河南理工大学